Een innovatieve vispassage door de Afsluitdijk. Ontwerpnota Vismigratierivier

BIJLAGE 5

Een innovatieve vispassage door de Afsluitdijk

Ontwerpnota Vismigratierivier

Een innovatieve vispassage door de Afsluitdijk

Ontwerpnota Vismigratierivier

Inhoudsopgave Samenvatting 7 1 Inleiding

10

1.1 Aanleiding 1.2 Doel en opdracht 1.3 Aanpak 1.4 Leeswijzer

2 Uitgangspunten en randvoorwaarden 2.1 Inleiding 2.2 Systems Engineering 2.3 Concept 2.4 Klanteisen 2.4.1 Functie-eisen 2.4.2 Aspecteisen

3 Proces

15 15 15 16 17 17 19

20

3.1 Inleiding 3.2 Concept 3.3 Haalbaarheidsstudie 3.4 Variantenstudie 3.5 Voorontwerp 3.6 Definitief ontwerp

4 Het Definitieve Ontwerp 4.1 Korte omschrijving ontwerp 4.1.1 Planonderdelen

5 Toelichting functie-eisen 5.1 Eisen voor de vismigratie – Doelsoorten 5.1.1 Doelsoorten en hun gedragseisen 5.1.2 Stroomsnelheden en debieten 5.1.3 Temperatuurgradiënt 5.2 Eisen voor de vismigratie - Zoete lokstroom 5.3 Eisen voor de vismigratie – Monitoring 5.4 Eisen keren water 5.5 Eisen voor scheiden van zoet-zout water 5.6 Eisen voor recreatie 5.7 Eisen voor de ecologie van een eiland

4

10 10 13 13

Ontwerpnota Vismigratierivier Een innovatieve vispassage door de Afsluitdijk

20 20 20 20 21 22

25 25 25

27 27 27 28 28 29 31 31 32 33 33

6 Toelichting aspecteisen

34

6.1 Eisen voor ruimtelijke kwaliteit 6.1.1 Kaders 6.1.2 Kornwerderzand 6.1.3 Openheid en water 6.1.4 Contrast natuurlijk versus technisch 6.1.5 Herkenbaarheid van de getijdenrivier 6.1.6 Aansluiting onderwaterlandschap 6.2 Eisen voor duurzaamheid 6.2.1 Eco-engineering 6.2.2 Hergebruik materiaal Afsluitdijk 6.2.3 Gebruikt instrumentarium 6.3 Eisen voor levensduur 6.4 Eisen voor onderhoud 6.4.1 Organisatie 6.4.2 Monitoring 6.4.3 Slimme inzet brak water en dynamiek getij tegen teveel opslag planten 6.4.4 Onderhoudspaden/bereikbaarheid 6.4.5 Calamiteiten 6.4.6 Regelwerken en sturingsmiddelen;

34 34 34 35 35 35 36 36 36 36 37 38 38 38 38 38 38 38 38

7 Planuitwerking

43

7.1 Deel Waddenzee 7.1.1 De bestaande oostelijke dam Waddenzee 7.1.2 De nieuwe westelijke dam Waddenzee 7.1.3 Het eiland 7.1.4 De geulen 7.2 De Ecopassage 7.3 Deel IJsselmeer 7.3.1 Oostelijke dam IJsselmeer 7.3.2 Hangend strand IJsselmeer 7.3.3 Het estuariene deel 7.3.4 Het technische deel 7.3.5 Monding in het IJsselmeer 7.3.6 Regelwerk IJsselmeer 7.3.7 Regelwerk estuariene deel


43 43 43 44 44 44 46 46 46 47 47 48 48 49

5

Waddenzee Afsluitdijk spuikom Waddenzeezijde geul ‘De Middelgronden’ Kazematten spuisluizen ‘Lorenzsluizen’ Kazematten en Kazemattenmuseum spuikom Ijsselmeerzijde huizen Kornwerderzand havenkom schutsluizen ondiep water Makkumerwaard Vismigratierivier Afsluitdijk (gearceerd) IJsselmeer

Overzichtstekening Vismigratierivier Afsluitdijk met benaming onderdelen

6


Samenvatting Aanleiding De Afsluitdijk vormt een grote barrière in de migratie van diadrome vissoorten; vissen die zich verplaatsen tussen zout en zoet water. De integrale dijkversterking van de Afsluitdijk is een uitgelezen kans om dit ecologische probleem aan te pakken. Om vissen een mogelijkheid te bieden om jaarrond 24 uur per dag de Afsluitdijk te passeren, duikt er al gauw een ander probleem op: indringing van zout water in het zoete IJsselmeer. De Vismigratierivier is een innovatief concept waardoor de vissen altijd de mogelijkheid hebben om de Afsluitdijk zelfstandig te passeren en tegelijkertijd zoutindringing wordt voorkomen.

Het proces om te komen tot Vismigratierivier is begonnen met een haalbaarheidsstudie in 2012. Vervolgens is een variantenstudie gemaakt, als onderdeel van het Masterplan Beeldkwaliteit Afsluitdijk. De concepten zijn getoetst door deskundigen, onder andere tijdens expertmeetings. Hieruit is een voorkeursmodel gekomen, dat is uitgewerkt tot een Voorlopig Ontwerp (VO) en een Definitief Ontwerp (DO). Het concept en de ontwerpen zijn getoetst door middel van een uitvoerig proces van hydraulisch modeleren. Bij het opstellen van de ontwerpen is de methodiek van Systems Engineering gevolgd.

Het plan Het concept bestaat uit een afgeschermde delen binnen de Waddenzee en binnen het IJsselmeer. Hierbinnen bevinden zich een getijdenrivier en een permanente opening in de Afsluitdijk. De lengte van deze rivier en de combinatie met het getij zorgt voor een geleidelijke overgang van zout naar zoet water zonder dat zout water uit de Waddenzee het IJsselmeer instroomt. Het concept bestaat daarbij in hoofdopzet uit drie onderdelen; het deel in de Waddenzee, de Ecopassage en het deel in het IJsselmeer.

Plangebied

Doel De Vismigratierivier (VMR) heeft tot doel de verbinding van het (vis)ecologische systeem tussen Waddenzee en IJsselmeer te herstellen. De belangrijkste doelsoorten voor de Vismigratierivier zijn diadrome vissen (soorten die zich verplaatsen tussen zoet en zout water). De Vismigratierivier maakt het mogelijk dat vissen 24 uur per dag de Afsluitdijk kunnen passeren en dat er een overgang is waarbij de vissen vanuit het zoute water kunnen wennen aan het zoete water. Een ander belangrijk punt is dat er geen zout water mag indringen in het IJsselmeer. Het gedrag van de verschillende vissen die doelsoort zijn, is leidend voor het ontwerp, om een zo natuurlijk mogelijke omgeving voor de vissen te bieden. Zo kan de Vismigratierivier zo effectief mogelijk functioneren.

Werkwijze De Vismigratierivier is een project binnen het programma van ‘De Nieuwe Afsluitdijk’, een samenwerking tussen regionale partijen en het Rijk voor nieuwe ontwikkelingen rondom de Afsluitdijk.

Het plan

Deel Waddenzee Vissen verzamelen zich aan de Waddenzeezijde bij de spuikom doordat ze worden aangetrokken door een lokstroom van zoet water vanuit het spuiwerk. Vanaf de spuikom leiden twee nieuwe openingen door de bestaande noordelijke strekdam naar de Vismigratierivier. Door de zoete lokstroom via deze openingen worden de vissen bij laag water naar de Vismigratierivier gelokt. Bij hoog water worden de vissen met de zoutwaterstroming mee de Vismigratierivier in geleid. Vanaf deze openingen voeren twee geulen naar het gat in de Afsluitdijk, de Ecopassage. Tussen deze geulen ligt een droogvallende plaat als eiland.


7

De Ecopassage

Functie-eisen

De Ecopassage is een kunstwerk met een regelwerk, dat door middel van twee openingen voor verschillende doelsoorten een doorgang biedt. Grotere vissoorten die sterkere zwemmers zijn maken gebruik van de doorgaande opening, terwijl er voor de kleinere vissen een doorgang is met zogenaamde vertical slots, verticale platen die de stroomsnelheid verlagen. Het regelwerk Ecopassage zorgt voor waterveiligheid en remt de vloedstroom (vanuit de Waddenzee).

Bij het werken volgens de methode van Systems Engineering wordt de beoogde werking van het systeem Vismigratierivier samengevat door middel van de volgende functies: het faciliteren van vismigratie, het keren van water, het scheiden van zout en zoet, het faciliteren van recreatie en het maken van een eiland. Hieronder een overzicht van de bijbehorende eisen waar het DO van de Vismigratierivier aan voldoet.

Functie 1: Faciliteren vismigratie

Deel IJsselmeer Ten zuiden van het doorlaatmiddel kent de Vismigratierivier een deel in het IJsselmeer, dat op zijn beurt weer uit verschillende onderdelen bestaat. Allereerst is er een estuarien deel, dat wordt ingericht als intergetijdengebied; het valt deels droog bij laag water en loopt onder bij hoog water. Hier is gekozen voor een gedempt tij met een voldoende grote peilfluctuatie en zoutgradiënt om de natuurontwikkeling te stimuleren. Na het estuariene deel is een lange rivier nodig om de overgang van het brakke water naar het zoete te maken en zoutindringing in het IJsselmeer te voorkomen. Dit wordt het technische deel genoemd. Om deze lengte op te vangen binnen het concept van de vormgeving (in schaal en maat aansluiten op de bestaande dammen en kunstwerken) wordt dit vormgegeven als een ‘zigzaggende’ of ‘opgevouwen’ watergang. Ten slotte wordt de overgang naar het water van het IJsselmeer gemaakt. In de monding zit het regelwerk IJsselmeer. Dit regelwerk kan, naast het regelwerk Ecopassage, het debiet en zoutindringing verder reguleren en vormt een afsluiting in geval van calamiteiten. Ook kan het dienen om een deel van de Vismigratierivier vol te laten lopen met zout water om ongewenste zoete vegetatie terug te dringen. Het vormt samen met het regelwerk Ecopassage een belangrijke ‘’regelen sturingsknop’’ in het systeem van de Vismigratierivier.

Kerngetallen Object Vismigratierivier Stortsteen

300.000 ton

Zand

1.000.000 m3

Houten palen

3.000 st.

Instroom openingen Waddenzee

25m x 18m x 8m

Ecopassage Afsluitdijk

100m x 15m x 8m

Regelwerk IJsselmeer

40m x 18m x 6m

Getij Vloed

400.000 m3 water naar binnen

Eb

800.000 m3 water naar buiten

Doel Migrerende vissen per jaar

8

250.000.000

Eisen voor de vismigratie – Doelsoorten De Vismigratierivier is van waarde voor drie doelsoortgroepen: diadrome soorten (trekvissen van zout naar zoet), estuariene soorten (resident in de VMR) en zoutwatersoorten. De diadrome soorten zijn hierbij de belangrijkste groep en bestaan uit sterke zwemmers, zwakke zwemmers en getijdenmigranten. Voor de eerste groep vormen de hoge stroomsnelheden binnen de Vismigratierivier geen probleem. De zwakke zwemmers en getijdemigranten worden geholpen doordat zij mee worden genomen met de vloedstroom tijdens het tij en er binnen de Vismigratierivier voldoende maatregelen zijn om stroomsnelheden te verlagen en voor de vissen om te schuilen. Daarnaast zijn de stroomsnelheden zodanig dat de constructie zoveel mogelijk in zand kan worden uitgevoerd (eco-engineering). De maximale temperatuurgradiënt tussen de Waddenzee en het IJsselmeer is 2,5 graden in augustus (gebaseerd op modellering van gemiddeld tij), dit vormt geen probleem voor de visintrek. Eisen voor de vismigratie - Zoete lokstroom Voor het goed functioneren van de Vismigratierivier zijn de omvang en situering van de lokstroom van groot belang. Vanaf zee worden vissen aangetrokken door de zoete lokstroom die vanuit het IJsselmeer via het spuiwerk op zee loost. Deze zoete lokstroom ‘’lokt’’ de vis in de spuikom van het spuiwerk. Er zijn bij de spuikom twee openingen gemaakt waar een lokstroom aanwezig is. De lokstroom is direct gekoppeld aan het natuurlijk getij. Bij eb komt er direct een lokstroom uit de Vismigratierivier op gang. Eisen voor de vismigratie – Monitoring In het ontwerp zijn faciliteiten opgenomen die monitoring met verschillende methoden mogelijk maken.

Functie 2: Keren water De Vismigratierivier ligt in de primaire kering van de Afsluitdijk. De Ecopassage in de Afsluitdijk zal voldoen aan de wettelijke kaders van Waterveiligheid. Daarnaast moet de invloed van de Vismigratierivier op het gehele watersysteem (spui) van Kornwerderzand beperkt blijven. Metingen laten zien dat de Vismigratierivier een positieve invloed heeft op de spuicapaciteit van de Lorentzsluizen en een niet-meetbare invloed op de waterstand van het IJsselmeer.

Functie 3: Scheiden van zoet-zout water Door het regelwerk Ecopassage en het regelwerk IJsselmeer wordt voorkomen dat er door het verval zout water vanuit de Waddenzee het IJsselmeer instroomt. Hiermee kan de werking van de Vismigratierivier worden beheerst.


Functie 4: Faciliteren recreatie De Vismigratierivier trekt recreatie en toerisme. Voorzieningen zijn vooral gericht op beleving en educatie, en bestaan uit een belevingscentrum, een passage voor voetgangers, struinpaden en een visraam.

Aspecteisen Naast de functie-eisen zijn er vanuit de methodiek van Systems Engineering aspecteisen benoemd.

Eisen voor de ruimtelijke kwaliteit Uitgangspunt is het beschermde gezicht van het complex Kornwerderzand, bestaande uit spuisluizen, schutsluizen en kazematten. Om dit te respecteren en te versterken is er bij de inpassing van de Vismigratierivier rekening gehouden met de locatie van de doorsnijding van de dijk, buiten het bestaande complex. Daarnaast is het karakter van de bestaande strekdammen gewaarborgd, en steken de nieuwe dammen er met hun inrichting tegen af. De kazematten blijven vrij liggen en behouden zoveel mogelijk hun open, natte voet. De weidsheid van het water blijft overal zichtbaar en er is een duidelijk onderscheid tussen de oude, technische delen en de nieuwe, meer natuurlijke delen (ecoengineering). Binnen het nieuwe deel is er bijzondere aandacht voor de herkenbaarheid van de getijdenrivier als ruimtelijke drager van de Vismigratierivier. Onder water is er aandacht voor een goede aansluiting op het onderwaterlandschap, onder andere bestaande uit de oude geul de Middengronden in het IJsselmeer.

Eisen voor duurzaamheid Bouwen met de natuur Bij bouwen met de natuur worden natuurlijke processen gebruikt om de Vismigratierivier in te richten. Er wordt niet gestreefd naar een statisch eindbeeld, waarbij barrières worden opgeworpen om natuurlijke processen te remmen, maar er wordt juist gebruik gemaakt van de dynamiek van processen als getijden, erosie en zandafzetting om de Vismigratierivier vorm te geven.

Zo hebben de zanddam bij de monding in het IJsselmeer en het estuarium direct achter de Afsluitdijk een technische kern, maar zij worden verder onder invloed van natuurlijke processen gevormd. Ook het technische deel bevat natuurlijke materialen, bestaande uit houten palen met geotubes (elementen van doorlatend geotextiel met baggerspecie) ertussen. Hergebruik materiaal Afsluitdijk In het ontwerp is de mogelijkheid opgenomen om vrijkomende materialen in het gebied nuttig toe te passen. Een mogelijk voorbeeld is zand uit het project N31. Gebruikt instrumentarium Om het begrip duurzaamheid concreet te maken en te implementeren in het project Vismigratierivier, zijn methodieken als de omgevingswijzer en DuboCalc toegepast.

Eisen voor levensduur In de levensloopbeschouwing voor de kosten wordt voor de onderdelen een levensduur geëist van 25 jaar. Dit komt in de Vismigratierivier terug door demontabel te bouwen en door het inbouwen van mogelijkheden om het systeem bij te kunnen sturen (bijvoorbeeld voorzieningen om stroomsnelheden te beïnvloeden).

Eisen voor onderhoud Organisatie Rijkswaterstaat is verantwoordelijk voor de primaire waterveiligheid, Provinciale waterstaat voor het functioneren van de Vismigratierivier en het tegen gaan van zoutindringing. Deze beheerder beheert de gehele Vismigratierivier met uitzondering van de waterveiligheidskering in de Afsluitdijk. Deze wordt door Rijkswaterstaat beheerd.

Monitoring Mede vanwege het innovatieve karakter worden de werking en het effect van de vispassage de komende jaren nauwlettend gevolgd. Hiervoor worden diverse technieken gebruikt waarmee niet alleen de werking van de vispassage voor vis wordt gemeten, maar bijvoorbeeld ook de mate van zoutindringing. In het DO is voorzien dat verschillende monitoringsmethoden toepasbaar zijn.

Naar een nieuwe balans


9

1 Inleiding 1.1

Aanleiding

De Afsluitdijk is een waterbouwkundig icoon uit 1932, indertijd aangelegd als onderdeel van de Zuiderzeewerken om de kracht van het water van de Zuiderzee in te dammen, het achterland veilig te stellen en nieuwe polder aan te kunnen leggen. Er was destijds echter geen aandacht voor de gevolgen van deze afdamming voor de visecologie en biodiversiteit. Veel soorten vissen konden door de komst van de Afsluitdijk niet langer bij hun paaigronden komen. Dit heeft een grote achteruitgang van de vispopulaties in de Waddenzee, het IJsselmeer en achterland van Vecht, IJssel en Rijn betekend, en ook van de populatie visetende vogels die van deze voedselbron afhankelijk zijn. De integrale dijkversterking van de Afsluitdijk is een uitgelezen kans om dit ecologische probleem aan te pakken. Deze mogelijkheid is er in de vorm van het concept van de Vismigratierivier (VMR), een innovatief concept dat 90 jaar na het voltooien van de Afsluitdijk een vrije doorgang voor trekvissen weer mogelijk maakt. Het concept bestaat uit een permanente opening in de Afsluitdijk en bestaat uit een rivier die onder invloed van het getij de Waddenzee en het IJsselmeer met elkaar verbindt. Daar komt de naam ‘Vismigratierivier’ dan ook vandaan, het is een getijdenrivier die door zijn relatief grote lengte zorgt voor een geleidelijke overgang van zout naar zoet water zonder dat zout water uit de Waddenzee het IJsselmeer instroomt.

Deze nota vormt een beschrijving van het definitieve ontwerp dat Grontmij onder regie van en in samenwerking met de provincie Fryslân heeft opgesteld. Het beschrijft hoe het definitieve ontwerp tot stand is gekomen en waarom welke keuzes zijn gemaakt zodat de Vismigratierivier zal functioneren volgens de eisen. Deze eisen zijn opgesteld aan de hand van verschillende onderzoeken en afstemming met de betrokken partijen.

1.2

Doel en opdracht

De Vismigratierivier heeft tot doel de (vis)ecologische verbinding tussen de twee grote natuurgebieden IJsselmeer en Waddenzee (tussen zoet en zout) voor vissen weer zo veel mogelijk op een natuurlijke manier te herstellen. Het belangrijkste hierbij is dat het gedrag van de verschillende vissoorten leidend moet zijn voor de inrichting. Hierbij is het enerzijds van belang dat de Vismigratierivier continue (24/7) is opengesteld voor vissen, terwijl anderzijds het achterland beschermd moet zijn tegen hoogwater en het IJsselmeer tegen zoutindringing.

Om optimaal te kunnen werken is de Vismigratierivier ontwikkeld op basis de gedragspatronen van de doelsoorten. Daarnaast is het principe van ‘bouwen met de natuur’ toegepast. Waterbouwkunde, ecologie en natuurbouw komen hierbij samen tot één integraal ontwerp, landschappelijk ingepast met oog voor natuur en recreatie. Wereldwijd is het de eerste vismigratievoorziening met getijdenwerking.

Vrije migratie vissen via Zuiderzee (voor 1932)

10

Vismigratieroute afgesloten door Afsluitdijk

24/7 vismigratie mogelijk na aanleg vismigratierivier


Vrije migratie vissen voor aanleg van de Afsluitdijk en andere dammen

Route vismigratie is afgedamd en geblokkeerd na aanleg van de Afsluitdijk


11

Waddenzee

spuikom Waddenzeezijde

spuisluizen ‘Lorenzsluizen’

Afsluitdijk

schutsluizen spuikom IJsselmeerzijde

De Middelgronden

Vismigratierivier Afsluitdijk

IJsselmeer

Plattegrond Vismigratierivier bij Kornwerderzand met benaming onderdelen

12


1.3

Aanpak

1.4

Het project Vismigratierivier Afsluitdijk, Definitief Ontwerp, is doorlopen volgens de methodiek van Systems Engineering (SE). Systems Engineering is een gestructureerde manier van ontwerpen, waarbij alles voortdurend wordt bekeken vanuit het perspectief van het totale systeem van de Vismigratierivier. Het doel van het toepassen van Systems Engineering is dat gedurende het project de Vismigratierivier aan alle eisen voldoet waarbij continu verantwoording kan worden afgelegd waarom, en wanneer en door wie (traceerbaar) tijdens het ontwerpproces bepaalde beslissingen zijn genomen. De eisen zijn beschreven in hoofdstuk 3. In de hoofdstukken die de planuitwerking beschrijven komen de eisen terug en wordt toegelicht hoe hieraan wordt voldaan.

Leeswijzer

Het voorliggende rapport is opgedeeld in drie grote delen. De eerste drie hoofdstukken beschrijven het proces waarbinnen gewerkt is en op welke wijze het ontwerp tot stand is gekomen. Het tweede deel beschrijft kort wat het eindproduct van het ontwerpproces uiteindelijke is geworden. Het laatste deel is een toelichting op de invulling van de vooraf gestelde eisen en bevat een nadere beschrijving van het ontwerp op technisch vlak en op ruimtelijke kwaliteit. Onderstaand schema verduidelijkt de structuur van het rapport.

Structuur ontwerpnota


13

Paling

Rivierprik

Driedoornige Stekelbaars

Zeeprik

Fint

Zalm

Elft

Zeeforel

Houting

Bot

Spiering

Steur

Doelsoorten Vismigratierivier

14


2 Uitgangspunten en randvoorwaarden 2.1

Inleiding

2.2

Dit hoofdstuk benoemt de belangrijkste uitgangspunten die het kader vormden voor het DO. Na een korte beschrijving van het concept worden de belangrijkste klanteisen benoemd.

Systems Engineering

Volgens het toegepaste systeem van Systems Engineering kan de beoogde werking van het systeem Vismigratierivier worden samengevat door middel van de volgende functies: Functie 1: Faciliteren vismigratie Functie 2: Keren water Functie 3: Scheiden zoet-zout water Functie 4: Faciliteren recreatie Functie 5: Bieden ecologisch gebied middels eiland In het volgende overzicht staat aangegeven met welke eisen deze functies worden ingevuld.

Functie

Eis

Functie 1: Faciliteren vismigratie

• Faciliteren vismigratie - doelsoorten

Onderliggende eis

− − −

Faciliteren vismigratie - doelsoorten - brak intergetijdegebied Faciliteren vismigratie - doelsoorten - schuilgelegenheid buiten VMR Faciliteren vismigratie - doelsoorten - schuilgelegenheid in VMR

• Faciliteren vismigratie – lokstroom • Faciliteren vismigratie - monitoring Functie 2: Keren water

• Keren water - hydraulische randvoorwaarden • Keren water - IJsselmeerzijde

− − − − − −

Keren water - IJsselmeerzijde - hoogte Oostelijke strekdam (2) Keren water - IJsselmeerzijde - hoogte Westelijke strekdam (1) Keren water - IJsselmeerzijde - locatie Oostelijke strekdam (2) Keren water - IJsselmeerzijde - taludbekleding Oostelijke strekdam (2) Keren water - IJsselmeerzijde - taludbekleding Westelijke strekdam (1) Keren water - IJsselmeerzijde - waterdoorlatendheid dammen

• Keren water - Waddenzeezijde Functie 3: Scheiden zoet-zout

• Scheiden zoet-zout water - afsluitbaar

water

− −

Regelwerk IJsselmeer - aantal openingen Regelwerk IJsselmeer - locatie kijkraam

• Scheiden zoet-zout water - lengte rivier • Scheiden zoet-zout water - zij-inlaat Functie 4: Faciliteren recreatie

• Recreatie - VMR IJsselmeerzijde

− − − − − −

Recreatie - VMR IJsselmeerzijde – bereikbaarheid Recreatie - VMR IJsselmeerzijde - bereikbaarheid - onderhoud Recreatie - VMR IJsselmeerzijde - hoogte wandelpad Recreatie - VMR IJsselmeerzijde - locatie wandelpad Recreatie - VMR IJsselmeerzijde – viskijkraam Recreatie - VMR IJsselmeerzijde - viskijkraam – bereikbaarheid

• Recreatie - VMR Waddenzeezijde Functie 5: Bieden ecologisch

• Eiland - grondpredatoren

gebied middels eiland

• Eiland - grootte • Eiland - pionierslandschap • Eiland - verstoringsvrij • Eiland - talud


15

Daarnaast zijn de volgende aspecteisen gedefinieerd:

Aspecteisen • • • •

VMR – Ruimtelijke kwaliteit VMR – Duurzaamheid VMR – Levensduur VMR – Onderhoud

Aan de hand van deze eisen en eisenstructuur kan op een gestructureerde manier een ontwerp worden gemaakt dat aan alle verwachtingen voldoet. Ook is de navolgbaarheid van de gemaakte keuzes gedurende het ontwerpproces hiermee goed te borgen. In paragraaf 2.4 worden de bovenstaande klanteisen nader beschreven.

2.3

Concept

Het concept van de Vismigratierivier (VMR) is gebaseerd op de scheiding tussen zoet en zout water die is ontstaan tussen het IJsselmeer en de Waddenzee met de voltooiing van de Afsluitdijk. De trekkende vissoorten kunnen deze overgang tussen zoet en zout aan, maar fysiek zijn er tot nu toe onvoldoende mogelijkheden voor deze vissen om de Afsluitdijk te passeren. Een gat in de dijk maken is niet mogelijk vanwege de zoutindringing in het IJsselmeer, wat weer schadelijke gevolgen kan hebben voor de zoetwatervoorziening en landbouwactiviteiten rond het IJsselmeer. De Vismigratierivier staat niet op zich zelf maar is aanvullend bedoeld op het door RWS uit te voeren Visvriendelijk sluisbeheer. Belangrijk uitgangspunt is dat de verschillende vormen van vismigratie door de Afsluitdijk kunnen worden gezien als aanvullend aan elkaar. De vormen van vismigratie verschillen sterk van elkaar in opzet, natuurlijkheid, openingsstelling, maar ook in de kansen die ze bieden voor getijdenmigranten, sterke en zwakke zwemmers. Ze zijn daarmee van meer of minder belang voor specifieke doelsoorten. Tezamen bieden de vismigratievoorzieningen een brede range van mogelijkheden voor trekvissen (en tevens terugkeermogelijkheden voor uitgespoelde zoetwatervis) die recht doet aan de omvang van de 83 jaar oude Afsluitdijk en het verloren gegane estuarium. Onderstaande figuur geeft een overzicht van de doelsoorten.

De soorten zijn daarbij ingedeeld in drie doelsoortgroepen: diadrome soorten; estuariene soorten (residente soorten) en zoetwatersoorten. De belangrijkste doelgroep, de diadrome soorten, zijn vervolgens ingedeeld in getijdenmigranten, zwakke zwemmers (waaronder semi-getijdenmigranten) en sterke zwemmers. In de huidige situatie worden alleen de actieve (goede) zwemmers via de spuisluizen gefaciliteerd. Deze kunnen migreren door de ‘’visintrek-stand’’ bij laag water waarbij hoge stroomsnelheden in de ‘’kier’’ onder een viertal hefdeuren van het puicomplex optreden. Dit kan dus alleen plaatsvinden bij lager peil in de Waddenzee dan in het IJsselmeer. Alleen de allersterkste zwemmers, zoals zalm en zeeforel, kunnen hier gebruik van maken. Potentieel treden lage stroomsnelheden op aan het begin en einde van de spui maar dan zijn de hefdeuren nog gesloten (peilverschil < 10 cm). Dit betekent dat getijdenmigranten en zwakke zwemmers hier geen gebruik van kunnen maken.

Huidige situatie passage vissen

Het recent door RWS ingevoerde visvriendelijk sluisbeheer (zowel bij de spuisluis als de schutsluis) is met name gericht op getijdenmigranten. Daarbij wordt kortstondig gespuid bij peilverschil kleiner dan 10 cm; wanneer het water tijdens de eb zakt gaan twee deuren per groep open bij 10 cm hoger peil in de Waddenzee. Hierdoor stroomt er gedurende 10 â 15 minuten water naar binnen het IJsselmeer op, dit water bevat getijdenmigranten die voor de deur in de spuikom aanwezig waren. Ook zwakke zwemmers kunnen meeprofiteren als deze aanwezig zijn in de nabijheid van de spuisluis tijdens het moment van uitvoering.

Passage vissen bij visvriendelijk sluisbeheer

16


Zodra het peil gelijk is sluiten de deuren en wordt een spuigang overgeslagen om de binnengekomen vissen de gelegenheid te bieden het IJsselmeer op te zwemmen. Het visvriendelijke sluisbeheer is succesvol gebleken om een deel van de getijdenmigranten binnen te laten. Voor zwakke zwemmers zoals bijvoorbeeld rivierprik en zeeprik is bekend dat het passage efficiëntie zeer laag is, 16%, en dat zwakke zwemmers veel vertraging hebben en uitgebreid zoekgedrag vertonen.

De Vismigratierivier bedient daarmee ook de zwakke zwemmers en de rest van de achtergebleven vissen van de sterke zwemmers en getijdenmigranten. De vismigratierivier werkt de gehele getijcyclus, 24 uur per dag, 365 dagen per jaar en zonder veel oponthoud. Daarmee wordt beoogd de totale passage efficiëntie van Kornwerderzand te verhogen naar 70% van het volledige aanbod. In onderstaande figuur is de werking schematisch weergegeven voor 1 getijcyclus. Bij het ontwerpen van dit innovatieve systeem is rekening gehouden met eisen en randvoorwaarden. Deze zijn in de volgende paragraaf geformuleerd.

2.4

Klanteisen

De klanteisen zijn de belangrijkste eisen zoals benoemd door de opdrachtgever provincie Fryslân. Deze eisen zijn in de loop van het proces (beschreven in H3) verzameld en toegespitst. Zij zijn te onderscheiden in vijf functiegroepen: vismigratie, keren water, scheiden zoet-zout water, recreatie en het ecologisch gebied (eiland Waddenzee). Daarnaast zijn er vier groepen met aspecteneisen als duurzaamheid, levensduur, onderhoud en vormgeving. Passage vissen via vismigratierivier tijdens eb

2.4.1

Functie-eisen

Eisen voor vismigratie – Doelsoorten Eisen voor de vismigratie zijn direct herleidbaar naar het gedrag van de doelsoorten. De eisen die zij stellen aan hun omgeving moeten het uitgangspunt zijn voor het technisch ontwerp. Op basis van migratiegedrag wordt onderscheid gemaakt in drie hoofdgroepen van soorten (zie ook paragraaf 2.3): 1. Diadrome soorten, waaronder: • getijdenmigranten • zwakke zwemmers (waaronder semi-getijdenmigranten) • sterke zwemmers 2. Estuariene soorten (residente soorten) 3. Zoetwatersoorten Passage vissen via vismigratierivier tijdens vloed

De Vismigratierivier werkt dag en nacht, nagenoeg jaarrond en biedt een geleidelijk zoet-zout overgang voor specifieke soorten die dit nodig hebben (elft en fint). De Vismigratierivier is geschikt voor alle voorkomende soorten omdat gedurende het tij de stroomrichting, stroomsnelheden en hydraulische omstandigheden variëren zoals in een natuurlijk estuarium.

Vergelijking migratievensters per getijcyclus


17

De volgende eisen gelden voor de vismigratie: • Om predatie op de migrerende vissen door onder andere visetende vogels te voorkomen moeten er voldoende luwten en schuilgelegenheden worden geboden. • Vanwege de verschillende eisen van de doelsoorten moeten er voor de vissen bij het verlaten van de Vismigratierivier bij het IJsselmeer mogelijkheden zijn om zowel diep weg te zwemmen als ondiep. • Voorkomen moet worden dat vissen vanuit de Vismigratierivier direct naar de spuikom terug worden gevoerd door stroming op het IJsselmeer. • Bij de monding van de Vismigratierivier in het IJsselmeer moeten vissen ter voorkoming van predatie en bij sterke stroming snel schuilplekken kunnen vinden. • De Vismigratierivier werkt volgens het principe van een getijdenrivier; de invloed van het tij binnen de rivier zorgt voor een afwisselende stroom richting de Waddenzee, dan wel richting het IJsselmeer. Hiervoor wordt een deel van de Vismigratierivier ingericht als estuarium dat bestaat uit zachte materialen als zand, passend bij de geulen in Waddenzee en IJsselmeer. Daarnaast geldt dat er onderscheid wordt gemaakt op basis van migratieperiode in: • soorten die in het voorjaar het IJsselmeer in migreren; • soorten die dit juist gedurende najaar/winter doen (zie de migratiekalender hieronder)

Eisen voor vismigratie – Zoete lokstroom De entree van de vispassage in de Waddenzeezijde ligt bij de spuikom van het spuicomplex Kornwerderzand. Uit onderzoek en waarnemingen van lokale beroepsvissers is gebleken dat veel van de migrerende vissen zich hier ophouden vanwege het zoete water dat door het complex in de Waddenzee wordt geloosd. Om de vissen in de Vismigratierivier te krijgen is een zoete lokstroom vanuit de Vismigratierivier nodig. De eisen hiervoor zijn: • De zoete lokstroom is minimaal 3% van de hoofdstroom uit de spuisluizen. • De Vismigratierivier dient 24/7 en jaarrond zoveel mogelijk open te zijn voor de vistrek1. • Om de vispassage effectief te laten werken mogen de waterstroomsnelheden en mate van turbulentie niet te hoog zijn en dient zo goed mogelijk te worden aangesloten bij de migratievereisten en -gedrag van de vis. Eisen voor vismigratie – Monitoring Gezien het innovatieve karakter van de Vismigratierivier dient het ontwerp flexibel te zijn. Dit wil zeggen dat er meerdere opties moeten worden ingebouwd, zodat later op basis van monitoring nog kan worden bijgestuurd op de visecologie, de hydraulica en de zoutindringing. • Inpassing van monitoringfaciliteiten voor onderzoek en optimalisatie van beheer.

Te verwachten moment, grootte en fase in de levenscyclus tijdens doortrek door de Afsluitdijk, zowel van zoet naar zout als van zout naar zoet. Uit: de Boer, 2001.

1

18

lleen bij extreem weer zal de Vismigratierivier afgesloten worden. Dat A kan zijn bij stormen of bij langdurige droogte.


Eisen voor keren water De Vismigratierivier ligt in de primaire kering van de Afsluitdijk. De Ecopassage in de Afsluitdijk zal moeten voldoen aan de wettelijke kaders van Waterveiligheid. • Alle randvoorwaarden waaraan het ontwerp moet voldoen staan beschreven in het rapport van Deltares “Hydraulische randvoorwaarden”. • Als afgeleide van het Deltares rapport zijn door Grontmij de hydraulische belastingen bepaald op de dammen in de VMR (GM-0140420, “Hydraulische berekeningen”). Aan de belastingen is de bijbehorende sortering gekoppeld. Dit heeft geresulteerd in een type sortering van 40-200 kg voor alle dammen binnen het ontwerp. • De invloed van het watersysteem op het gehele watersysteem (spui) van Kornwerderzand (KWZ) moet tot een minimum beperkt blijven2. Eisen voor scheiden van zoet-zout water • Er mag geen zoutindringing via de Vismigratierivier in het IJsselmeer plaatsvinden. • De lengte van de rivier moet voldoende zijn om zoutindringing te voorkomen. • Bij elke getijdencyclus moet voldoende zoet water de Vismigratierivier verlaten om het systeem door te spoelen. Als richtlijn wordt gesteld dat er twee keer zoveel zoet water naar de Waddenzee moet worden gevoerd, als dat er zout water vanuit de Waddenzee de Vismigratierivier in wordt gevoerd. Eisen voor recreatie Het innovatieve karakter van de Vismigratierivier maakt het een aantrekkelijk onderwerp voor recreatief medegebruik en toerisme aan de IJsselmeerzijde. • Recreatief medegebruik van de Vismigratierivier wordt mogelijk gemaakt. Eisen voor de ecologie van een eiland buitendijks In het deel van de Vismigratierivier aan de noordzijde van de Afsluitdijk, in de Waddenzee, wordt een zandplaat ontwikkeld met een ecologische functie. Doordat deze zandplaat tussen twee stroomgeulen komt te liggen, wordt dit in het ontwerp ‘eiland’ genoemd. • Het eiland wordt ontworpen om een ecologische meerwaarde te krijgen. • Er worden maatregelen genomen om predatie tegen te gaan door het eiland ook los te leggen van de bestaande strekdam.

2.4.2

Aspecteisen

Eisen voor ruimtelijke kwaliteit • De Vismigratierivier dient te voldoen aan de gestelde eisen in het Esthetisch Programma van Eisen (EPvE). • De materialen toegepast in de Vismigratierivier worden functioneel ingezet voor het hoofddoel vismigratie, water overheerst in dat beeld. • De inpassing van de Vismigratierivier in de omgeving voldoet aan het Masterplan Beeldkwaliteit Afsluitdijk (RWS, april 2015) Eisen voor duurzaamheid De Vismigratierivier wordt ontwikkeld op basis van de filosofie ‘eco-engineering’. Dit houdt in dat de Vismigratierivier niet wordt aangelegd als een statisch eindbeeld, maar dat de kaders worden geschept waarbinnen natuurlijke processen, zoals getij (eb en vloed), elementen (water en wind) en natuurlijke begroeiing vrij hun gang kunnen gaan om de Vismigratierivier langzaam vorm te geven. Daarnaast wordt er gebruik gemaakt van natuurlijke materialen in de constructie (zoals zand en natuurlijke stroomgeleiders. Voorbeelden van natuurlijke processen waarvan gebruik wordt gemaakt zijn onder andere zandafzetting en erosie van de oevers en de platen, voorkomen van zoete vegetatie door getijdenwerking en zout en brak water. Hiervoor zijn de volgende eisen geformuleerd: • De Vismigratierivier wordt volgens het principe van eco-engineering duurzaam ontworpen, hetgeen inhoudt dat er met natuurlijke processen en materialen wordt gewerkt. • Het ontwerp moet zoveel mogelijk met natuurlijk voorkomende en lokaal vrijkomende materialen (zoals zand) worden gerealiseerd. Eisen voor levensduur De ontwerpfilosofie is dat gedurende de periode van exploitatie de inzichten vanuit onder meer monitoring op effectieve vismigratie zullen wijzigen. Hierdoor wordt meer waarde gehecht aan flexibiliteit. • In de levensloopbeschouwing voor de kosten wordt voor de onderdelen een levensduur geëist van 25 jaar. • Het systeem dient adaptief te zijn gebouwd. Voorbeelden hiervan zijn modulaire opbouw, makkelijk af te breken en aan te passen, geen afwaardering van primaire bouwstoffen, hergebruik materialen na levensduur. Eisen voor onderhoud Het object, de Vismigratierivier, dient te kunnen worden onderhouden. Onderhoud kan met drijvend of rijdend materieel worden uitgevoerd. • De Vismigratierivier dient via het water en het land goed bereikbaar te zijn voor onderhoud.

2

Het hier gepresenteerde ontwerp heeft een positief effect op de spuicapaciteit, omdat de aanstroming voor het spuicomplex verbetert.


19

3 Proces 3.1

Inleiding

Dit hoofdstuk geeft een kort overzicht van het proces dat voor de Vismigratierivier is doorlopen, alvorens tot het Definitieve Ontwerp te komen. De problematiek van de vismigratie in het IJsselmeer en de Waddenzee kwam nadrukkelijk op de agenda toen de Afsluitdijk niet meer aan de huidige normen bleek te voldoen. Met het programma ‘Dijk en meer’ daagde het Rijk in 2009 de maatschappij uit na te denken over duurzame, integrale oplossingen voor de versterking van de Afsluitdijk. De integrale dijkversterking van de Afsluitdijk gaf aanleiding om vismigratie een onderdeel van het programma te maken. Door onder andere de economische crisis werden de hoge ambities deels losgelaten en werd het project tot de kern teruggebracht. Rijk en regio hebben zich verenigd in ‘De Nieuwe Afsluitdijk’ om zelf met initiatieven te komen die aanhaken bij de rijksopgave.

3.2

Concept

Een van de aangedragen initiatieven is het concept van de Vismigratierivier (VMR). Het innovatieve concept van de Vismigratierivier is in 2012 door vele overheidspartijen en maatschappelijke organisaties omarmd als een kansrijke oplossing om een verbinding voor vissen tussen de Waddenzee en het IJsselmeer te realiseren. Een dergelijke oplossing is niet eerder gemaakt in de wereld. Een uniek idee om de Afsluitdijk mee te verrijken. Daarmee is de Vismigratierivier een van de meest aansprekende projecten binnen het programma van ‘De Nieuwe Afsluitdijk’.

3.3

Haalbaarheidsstudie

Als eerste stap is in 2012 in opdracht van het programma Naar een Rijke Waddenzee een haalbaarheidsstudie gedaan naar de Vismigratierivier bij Kornwerderzand. Een belangrijke uitkomst hiervan was dat het systeem van een rivier met getijdeninvloed 24 uur open bleek te kunnen staan zonder zoutindringing op het IJsselmeer. Vis kan daarin vrij passeren. Belangrijke onderdelen binnen het concept waren de duiker door de dijk en een kunstwerk in de monding richting IJsselmeer om zoutindringing te beheersen.

Visualisatie haalbaarheidsstudie (bron: DLG)

Vanuit het technisch management werd de waterbouwkundige en hydraulische haalbaarheid onderzocht en positief ingeschat.

3.4

Variantenstudie

Aan de hand van de uitkomsten uit de haalbaarheidsstudie zijn als onderdeel van het Masterplan Beeldkwaliteit Afsluitdijk drie varianten opgesteld door Feddes/Olthof Landschapsarchitecten. Deze varianten betroffen een verdere uitwerking en detaillering van de in het MER- Notitie Reikwijdte en Detailniveau opgenomen varianten. Over het proces van de variantenstudie is meer te lezen in ‘Rapport Technisch Management Vismigratierivier Afsluitdijk’ (Grontmij, 27 juni 2014, GM-0136572) Op dat moment werd tegelijkertijd aan meerdere sporen gewerkt. Het wettelijk spoor (Plan- en Project-MER, Passende Beoordeling vergunningaanvragen) is door de provincie separaat opgepakt. Daarnaast zijn de volgende sporen gevolgd: 1. het onderzoeksspoor, waaronder het hydraulisch onderzoek; 2. het spoor van technisch management, waaronder het ontwerp van de Vismigratierivier. Een belangrijk resultaat van het onderzoeksspoor was dat de grootste concentratie van vis zich in de spuikom verzamelde. Hierop is besloten om, als verbetering op het model uit de haalbaarheidsstudie, de Vismigratierivier op de spuikom aan te sluiten. Het doel van het spoor technisch management was het vinden van een financieel haalbare voorkeursvariant voor de Vismigratierivier. Daarvoor zijn de drie varianten binnen budget verder ontwikkeld, gevisualiseerd en globaal uitgewerkt. De beoordeling van de varianten vond plaats in een aantal grote integrale werksessies in 2014, waar direct betrokkenen en deskundigen uit de vier sporen in zaten. De beoordeling van de varianten bestond uit een technische/systematische beoordeling en een ruimtelijke/landschappelijke. Tevens zijn de ontwerpen tijdens een expertmeeting getoetst en voorgelegd aan een groep van internationale deskundigen op het gebied van vismigratie.

Systeem bij haalbaarheidsstudie met duiker en regelwerk

20


De volgende drie varianten zijn opgesteld en beoordeeld:

Voordelen voor de vissen bestaan uit de directe verbinding van de spuikom naar de Vismigratierivier en de aansluiting op de bestaande diepe geul ‘de Middelgronden’, waardoor vis diep in het IJsselmeer weg kan zwemmen. De lengte van de Vismigratierivier wordt in dit model bereikt door een zigzaggend lopende ‘technische’ rivier tussen de strekdammen aan de IJsselmeerzijde. Dit wordt het technische deel genoemd. De grote diepte van de IJsselmeerbodem (ruim vier meter) en aanwezigheid van de diepe geul zorgen voor een zeer beperkte ruimte. Daardoor is het niet mogelijk de benodigde lengte van de rivier te bereiken met zachte materialen. Dit vroeg om een pragmatische en technische vormgeving van dit deel.

In Variant 1 was de Vismigratierivier een lange lijn aan de westzijde van Kornwerderzand, direct gekoppeld aan de Afsluitdijk. Deze oplossing werd ruimtelijk beoordeeld als te technisch en te weinig zichtbaar.

Variant 3 ging uit van een volledig zachte inrichting aan de veel ondiepere oostzijde van Kornwerderzand, maar werd technisch als minder gunstig beoordeeld. De verbinding tussen de spuikom en de rivier (door middel van een buis) was technisch zeer ingewikkeld en vooral weinig uitnodigend voor vissen. Daarbij was er een te ondiepe uitgang aan de IJsselmeerzijde. De efficiëntie voor vismigratie was daarmee in het geding.

Variant 1 (bron: Feddes/Olthof Landschapsarchitecten)

Variant 3 (bron: Feddes/Olthof landschapsarchitecten)

In Variant 2 werd de Vismigratierivier ook aan de westzijde van de Kornwerderzand gesitueerd, maar hierbij was de inrichting erop gericht aansluiting te maken bij het bestaande sluizencomplex, om zo tot een samenhangend geheel te komen. Deze variant is ruimtelijk uiteindelijk het beste beoordeeld door de iconische uitstraling en de samenhang met de bestaande werken.

Deze varianten zijn ingebracht in de MER. Er is gekozen om Variant 2 in het voorontwerp verder uit te werken.

Overzicht systeem varianten met aansluiting op de spuikom

3.5

Voorontwerp

Variant 2 is in 2014 uitgewerkt tot een voorontwerp (VO). De Ecopassage in de dijk is hiermee definitief aan de westzijde van Kornwerderzand, bij de spuikom, komen te liggen. Belangrijkste keuze in het VO is het maken van een gat in de Afsluitdijk bij de passage van de Vismigratierivier, de zogenaamde Ecopassage. Dit is een open constructie geworden (op advies van vismigratiedeskundigen) in plaats van een duiker. Vissen die gevoelig zijn voor daglicht kunnen een plotselinge donkere plek namelijk als bedreigend ervaren. Deze wijziging is ook beter voor de bereikbaarheid voor onderhoud en betere zichtbaarheid van het systeem voor bezoekers.

Variant 2 (bron: Feddes/Olthof Landschapsarchitecten)


21

De verschillende openingen maken het mogelijk meer sturing te geven aan de debieten.

3.6

Systeem bij Voorontwerp met open ecopassage, estuariumgebied en dubbele aansluiting op spuikom

Definitief ontwerp

In 2015 is het Definitief Ontwerp (DO) afgerond. Eerst is onderzocht bij welke stroomsnelheden de doelsoorten het best door de Ecopassage geleid kunnen worden en hoe het estuariene deel het beste voor de doelsoorten kon worden ingericht, onder meer door een zo natuurlijk mogelijke uitstraling. Met deze input zijn het systeem van stroming en de zoutindringing in de rivier gemodelleerd door Arcadis. Daaruit volgde dat met een groter estuarien deel de rivier een kortere lengte kon krijgen. Het hoofddoel van de studie was het modelmatig toetsen van het definitieve ontwerp van Grontmij aan de uitgangspunten voor de Vismigratierivier. Het ging daarbij vooral om het hydrodynamisch functioneren van de Vismigratierivier (“Vismigratierivier, Simulaties t.b.v. de ondersteuning van het ontwerp”, Arcadis, 30 december 2015). In het DO zijn de overgang van de Vismigratierivier naar de diepe geul (de Middengronden in het IJsselmeer) en het onderwaterlandschap verder uitgewerkt. Hierbij is rekening gehouden met de mogelijkheid voor vis om diep weg te zwemmen en de aanwezigheid van voldoende schuilgelegenheden en ondiep water tegen predatie.

Visualisatie bij Voorontwerp

De Ecopassage is daarbij in twee kanalen verdeeld (één hoofddoorgang en één met zogenoemde vertical slots om stroomsnelheden te beperken voor zwakke zwemmers). Daarnaast heeft de Ecopassage afsluitmogelijkheden voor de veiligheid en sturingswerken voor het vergroten van de lokstroom en het beperken van zoutindringing. In het ontwerp is hier ook een visraam geïntegreerd, zodat bezoekers de vissen die migreren ook werkelijk kunnen zien.

Systeem bij Definitief ontwerp met groter estuariumgebied, kortere rivier en onderwaterlandschap (optioneel extra regelwerk)

Uit de expertmeeting volgde het advies om de toegang voor vissen vanuit de spuikom op verschillende plekken te leggen. Zo kunnen de vissen bij verschillende omstandigheden vanuit de spuikom naar de lokstroom zwemmen. Het advies was ook om een estuariene zone aan de IJsselmeerzijde als overgangsgebied voor vissen aan te leggen. Dit was ook een ruimtelijke wens om het getij aan IJsselmeerzijde zichtbaar te maken binnen de Vismigratierivier. Naast de Ecopassage door de dijk is ook het kunstwerk in de monding van de rivier, het regelwerk IJsselmeer, in het VO verder uitgewerkt. Het kunstwerk bestond in deze fase uit openingen die door stroming open (bij eb) en dicht gaan (bij vloed). Hierdoor kon zoet water vrij worden doorgelaten, zodat een sterke lokstroom ontstaat en zoutindringing in het IJsselmeer wordt tegengegaan.

22

Visualisatie bij Definitief ontwerp


Het ontwerp heeft in deze fase een definitieve inpassing gekregen, waarbij de eisen uit het Masterplan Beeldkwaliteit Afsluitdijk zijn verwerkt, waarbij de wens om grotendeels met zachte materialen te werken kon worden vervuld. Dit komt terug door onder andere aan de westrand meer zand toe te passen en de Vismigratierivier een meer natuurlijk verloop te geven.

Optioneel is een extra kunstwerk toegevoegd om de Vismigratierivier beter te beheersen en meer logische overgangen in zoet-zout en getijdenwerken voor vis te creëren. In het volgende hoofdstuk wordt een korte omschrijving gegeven van het concept van het DO, in de hoofdstukken die daarna volgen is dit verder toegelicht aan de hand van de klanteisen en de beschrijving van de planuitwerking.

Voor het DO is er tevens een recreatievisie opgesteld. Als uitkomst hiervan zijn de struinpaden rondom de Vismigratierivier, het visraam bij de monding in het IJsselmeer en een brug over de Ecopassage toegevoegd aan het ontwerp. In de Ecopassage zijn in deze fase regelwerken geïntegreerd. Het visraam is in het DO verplaatst van de Ecopassage naar het regelwerk bij de monding met het IJsselmeer. Dit vanwege de verwachting dat het water bij de Ecopassage te troebel is om vissen te kunnen zien. Dit regelwerk is in het DO verder uitgewerkt. Belangrijkste aanvulling bestond uit het aanbrengen van kleinere openingen met vertical slots, zodat vis ook kan migreren als het regelwerk dicht staat om zoutindringing te voorkomen.


23

Overzichtstekening Vismigratierivier Afsluitdijk met benaming planonderdelen (vanuit plangebied gezien)

1. Deel Waddenzee zoute deel met eiland en stroomgeulen 2. De Ecopassage ecopassage in de dijk 3. Deel IJsselmeer estuariene deel technisch deel monding met regelwerk IJsselmeer

24


4 Het Definitieve Ontwerp 4.1

Korte omschrijving ontwerp

Het basisprincipe van de Vismigratierivier (VMR) is het creëren van een vispassage door de Afsluitdijk van de zoute Waddenzee naar het zoete IJsselmeer, zodanig dat er 24/7 vis kan passeren maar dat er geen zout water in het IJsselmeer komt. Daarvoor is door de initiatiefnemers het concept van de Vismigratierivier bedacht. De lengte van de rivier in combinatie met de sturingsmiddelen zorgt ervoor dat de getijdenwerking en het zoute water vanuit de Waddenzee wel de rivier kan binnendringen maar niet het IJsselmeer bereikt. De belangrijkste doelgroep van de Vismigratierivier zijn diadrome vissen (soorten die migreren tussen zoet en zout water). Deze vissen verzamelen zich bij de spuikom doordat ze worden aangetrokken door de zoetwaterstroom van het spuiwerk. Vanaf de spuikom worden twee openingen door de bestaande noordelijke strekdam gemaakt naar een nieuw afgeschermd deel ten westen van de spuikom. Dit is het begin van de Vismigratierivier. Door de zoete lokstroom via deze openingen worden de vissen bij laag water naar de Vismigratierivier gelokt. Bij hoog water worden de vissen met de zoutwaterstroming mee de Vismigratierivier in geleid. Vanaf hier zijn er twee stroomgeulen naar het gat in de Afsluitdijk, waar de zogenoemde Ecopassage zich bevindt.

4.1.1

Planonderdelen

Van noord naar zuid bestaat het plan uit de volgende onderdelen

3. Deel IJsselmeer Het deel aan de IJsselmeerzijde bestaat uit het estuariene deel, het technische deel en de monding met het regelwerk. Het estuariene deel bevindt zich meteen ten zuiden van de Ecopassage. Dit deel wordt ingericht als intergetijdengebied; het valt deels droog bij laag water en loopt onder bij hoog water. Hier is gekozen voor een gedempt tij met een voldoende grote peilfluctuatie en zoutgradiënt om de hier gewenste natuurontwikkeling op gang te krijgen. Na het estuariene deel is een lange rivier nodig om de overgang van het brakke water naar het zoete water te maken en zoutindringing in het IJsselmeer te voorkomen. Dit wordt het technische deel genoemd. Om deze lengte op te vangen binnen het concept van de vormgeving (in schaal en maat aansluiten op de bestaande dammen en kunstwerken) wordt dit vormgegeven als een ‘zigzaggende’ of ‘opgevouwen’ watergang. Ten slotte wordt de overgang naar het water van het IJsselmeer gemaakt. In de monding zit een regelwerk. Dit regelwerk kan het debiet en zoutindringing regulieren en vormt een afsluiting in geval van calamiteiten, maar kan tevens dienen om een deel van de Vismigratierivier vol te laten lopen met zout water om ongewenste zoete vegetatie terug te dringen. Het vormt dus een belangrijke ‘’regelen sturingsknop’’ in het systeem van de Vismigratierivier.

1. Deel Waddenzee Het noordelijkste deel is het zoute deel. Het is een deel in de Waddenzee, dat wordt afgescheiden met twee strekdammen. Binnen de bestaande strekdam worden twee inzwemopeningen gemaakt. Vanaf hier leiden twee stroomgeulen naar de Ecopassage in de Afsluitdijk. Tussen deze stroomgeulen in ligt een eiland, een droogvallende plaat die interessant is voor de ecologie doordat het zich vrij kan ontwikkelen. 2. Deel De Ecopassage De Ecopassage is een kunstwerk dat door middel van twee openingen voor verschillende doelsoorten een route biedt. Het herbergt tevens regelwerken om de vloedstroom en de zoutindringing te kunnen beheersen. De hoofdroute is een open constructie, daarnaast is een kleinere doorlaat voorzien van vertical slots (verticale platen die de doorlaat in kleinere kamers deelt). Bij eb stroomt het water door het hoofdkanaal namelijk te hard voor de zwakkere zwemmers. Door de toepassing van vertical slots wordt de stroomsnelheid in deze koker zodanig verlaagd dat ook voor deze zwakkere zwemmers bij afgaand tij (24/7) vismigratie mogelijk is.


25

Selectief getijdentransport Een van de unieke eigenschappen van de Vismigratierivier is dat deze niet alleen vissoorten met een actief zoekgedrag faciliteert, maar ook vissoorten die gebruik maken van het zogenoemd. ‘selectief getijdentransport’. Vissoorten die hier gebruik van maken liften mee met de getijdenstroom om zich over grote afstanden te verplaatsen en vanaf zee rivieren op te trekken. Hoe dit precies in zijn werk gaat en welke vissoorten hier (wanneer) gebruik van maken is beschreven in het bronnenonderzoek naar het gedrag van vis rond zoet-zout overgangen van Imares (“Vismigratierivier: Bronnenonderzoek naar gedrag van vis rond zoet-zout overgangen”, Imares, 11 maart 2014). Kort gezegd komt het er op neer dat selectief getijdentransport vis verplaatst door slim gebruik te maken van het getij. Een getijcyclus kent een afgaand tij (eb) en een opkomend tij (vloed). Wanneer de vis zich richting het zoete water wil verplaatsen is het zeer efficiënt om gebruik te maken van het opkomende tij (figuur hieronder). Dit zijn de perioden waar de waterstroom richting het zoete water op is gericht. Tijdens afgaand tij (eb) is het zaak om de positie vast te houden. Met name juveniele katadrome soorten en kleinere anadrome soorten kunnen hiermee energie besparen wanneer zij, tegen de stroom in, het zoete water moeten bereiken om op te groeien. Maar ook grotere, relatief sterkere zwemmers, zoals zalm en fintachtigen, maken hiervan gebruik door zich met het getij stroomopwaarts te bewegen. Bij afgaand tij proberen zij positie te houden door zich in te graven in de bodem (zoals de bot doet), dicht bij de bodem te blijven of stationair te zwemmen in de stroom. Bij opkomend tij zwemmen zij juist de waterkolom in en maken zij gebruik van de stroming van het water. Op deze manier besparen ze energie en worden ze niet weggespoeld door het afgaand tij. Binnen het ontwerp van de Vismigratierivier is rekening gehouden met het specifieke gedrag rond selectieve getijdentransport door te kiezen voor een ‘ademend’ systeem, waarbij onder invloed van het getij ook de mogelijkheid bestaat om met de vloedstroom mee de Afsluitdijk te passeren. Berekeningen wijzen uit dat wanneer deze soorten passief op de waterstroom zouden migreren, zij er twee tot drie getijcycli over doen om zo het IJsselmeer te bereiken. In de tussentijd houden ze zich in of op de bodem schuil om zo hun positie tijdens de ebstroom te behouden en predatie te ontwijken. Binnen het ontwerp van de Vismigratierivier is hier rekening mee gehouden door het systeem geheel ‘’sand-based’’ aan te leggen. Daarnaast bevinden zich in de Vismigratierivier voldoende schuilmogelijkheden in de vorm van stenen, palenrijen en ondiepe oeverzones om deze perioden te overbruggen.

26


5 Toelichting functie-eisen Dit hoofdstuk is een toelichting op de functie-eisen zoals deze zijn beschreven in hoofdstuk 2. Per eis wordt hier toegelicht welke maatregelen er in het DO zijn genomen om de eis te realiseren.

5.1

Eisen voor de vismigratie – Doelsoorten

Het doel is dat de Vismigratierivier permanent (24/7) en jaarrond een zo aantrekkelijke en natuurlijke mogelijke doorgang biedt voor vis die vanaf de zee naar het zoete water wil trekken. De Vismigratierivier is daarbij afgestemd op het visvriendelijk sluisbeheer; beide systemen vullen elkaar aan. Samen zorgen zij ervoor dat de locatie Kornwerderzand voor diadrome vissoorten goed passeerbaar wordt. Dit is niet alleen van belang voor de visstand in het IJsselmeer en de Waddenzee, maar ook voor visstand in het achterland. Dat komt omdat sommige vissoorten doortrekken tot paai- en opgroeigebieden in de bovenlopen van beken.

5.1.1

Doelsoorten en hun gedrag

Binnen het ontwerp is zo veel mogelijk rekening gehouden met het migratiegedrag en migratie-eisen van de vissoorten die gebruik moeten kunnen maken van de Vismigratierivier. Op basis van migratiegedrag kunnen deze soorten worden ingedeeld in twee hoofdgroepen: 1. Vissoorten die tegen een zoete waterstroom in zwemmen om de in het achterland liggende paai- en opgroeigebieden te bereiken (actieve migranten). 2. Vissoorten die gebruik maken van de vloedstroom en zich met de waterstroom mee laten voeren om de in het achterland liggende paai- en opgroeigebieden te bereiken (passieve migranten of ‘’getijdendrifters’’). De eerste groep van vissoorten bestaat vooral uit de grotere en sterkere zwemmers, waarvoor het overbruggen van hogere stroomsnelheden doorgaans geen probleem vormt. Voorbeelden hiervan zijn de zeeforel en zalm, maar ook fint en elft. Eenmaal aangekomen bij zoet-zout overgangen gaan ze vaak actief op zoek naar een doorgang waarbij ze sterk zoekgedrag vertonen en zich orienteren op zoete water(lok)stromen. De tweede groep bestaat vooral uit kleinere vissoorten en zwakkere zwemmers, die geen hoge stroomsnelheden kunnen overbruggen en daardoor gebruik maken van de vloedstroom. Voorbeeld hiervan zijn de driedoornige stekelbaars en glasaal, maar ook soorten als spiering en botlarves. Bij opkomend water laten deze vissoorten zich met de vloedstroom mee naar binnen ‘’helpen’’. Door het unieke concept van de Vismigratierivier als ‘’ademend systeem’’ faciliteert deze beide groepen van vissoorten.

• Door de waterdiepte en de traploze overgang naar de geulen voor en achter de Vismigratierivier is in het ontwerp ook rekening gehouden met vissoorten die over de bodem migreren en soorten die juist halverwege of nog hoger in de waterkolom migreren (pelagische soorten). Zo is onder andere in de Ecopassage in de Afsluitdijk een waterdiepte aangehouden die overeenkomt met de aanvoerende geulen in het systeem. Hierdoor is vismigratie op iedere gewenste waterdiepte mogelijk, kan de vis zijn ‘’natuurlijke’’ trekbaan en migratiediepte in de Vismigratierivier vervolgen en hoeven geen onverwachte zwembewegingen te worden uitgevoerd. • Om beschadiging van vis te voorkomen zijn in de Vismigratierivier opgenomen harde structuren en kunstwerken voorzien van afgeronde vormen. • Omdat de doelsoorten in verschillende periodes van het jaar en het getij migreren is de Vismigratierivier jaarrond en onafhankelijk van het getij inzetbaar. Hierdoor wordt -mede in relatie tot het visvriendelijk sluisbeheer- een zo groot mogelijk migratievenster verkregen. Door toepassing van open constructies is lichtinval optimaal en hoeven de vissen geen harde overgangen tussen licht en donker te ervaren. • Het ontwerp en de capaciteit van de Vismigratierivier is mede afgestemd op de verwachte hoeveelheid vis. Daarbij zijn niet alleen de aantallen van belang, maar ook het feit dat vismigratie vaak massaal en periodiek plaatsvindt. Niet zelden passeert 90% van de vis in 10% van de tijd. Dit is afhankelijk van onder meer de watertemperatuur, daglengte en weersverloop. Om te voorkomen dat geen onnodig oponthoud optreedt, als gevolg waarvan de kans op predatie toeneemt, betekent dit dat de Vismigratierivier in korte tijd grote hoeveelheden vis doorgang moet bieden. Om dit te bewerkstelligen is niet alleen de Vismigratierivier ruim gedimensioneerd, maar ook de ingangen aan zeezijde en de Ecopassage in de Afsluitdijk. • De ingangen van de Vismigratierivier aan zeezijde zijn zodanig gesitueerd dat deze zo goed mogelijk aansluiten op de ‘’migratielimietlijn’ van het spuiwerk. De migratielimietlijn is de denkbeeldige lijn die achter het spuiwerk ontstaat als gevolg van turbulent water veroorzaakt door het spuien. Aangetrokken door het spuiwerk trekt vis vanaf de Waddenzee op tot aan deze lijn. Hier wordt het water dermate turbulent dat vis gedesoriënteerd raakt. Op dit punt aangekomen gaat de vis zoeken naar een uitweg waarbij deze automatisch in de Vismigratierivier terecht komt. • Vissen die vanaf zee het zoete water optrekken hebben even tijd nodig om aan het zoete water te wennen. Bij een te abrupte of ‘harde’ overgang van zout naar zoet kunnen problemen ontstaan in het fysiologisch systeem van de vis.


27

Hoewel niet alle vissoorten hier evenveel last van ondervinden -en ook een zekere gewenning reeds in de spuikom kan optreden- is in het ontwerp van de Vismigratierivier rekening gehouden met een acclimatisatiezone. In deze zone is een gradiënt van zout naar zoet aanwezig als gevolg waarvan vissen kunnen wennen aan het zoete water. • De trekdrang van vissen wordt onder andere bepaald door de watertemperatuur, weersgesteldheid, waterafvoer en daglengte. De drang is daardoor niet altijd even goed voorspelbaar. Als deze factoren gunstig zijn, ontwaakt de innerlijke trekdrang bij vissen en komt de migratie vaak massaal op gang. Als gevolg van bijvoorbeeld plotselinge weersverandering kan de trek even plotseling tijdelijk stil komen te liggen om enkele dagen later weer te beginnen. Tijdens deze onderbrekingen is het van groot belang dat vissen voldoende schuilmogelijkheden vinden waar ze –beschermd tegen allerlei predatoren- even op adem kunnen komen. Mede om deze reden is in het ontwerp van de Vismigratierivier rekening gehouden met voldoende schuilmogelijkheden, niet alleen binnen de Vismigratierivier, maar ook rondom de Vismigratierivier aan IJsselmeerzijde. Voorkomen moet worden dat vis die eenmaal door de Vismigratierivier is getrokken bij een volgende spuibeurt van de Lorentzsluizen weer wordt uitgespoeld. Daarnaast is de bodem van de Vismigratierivier sand-based uitgevoerd zodat botlarven en glasaal zich in de bodem kunnen schuilhouden. • Een speciale doelsoort voor de Vismigratierivier vormt de glasaal. Omdat de zwemcapaciteit van deze soort gering is, maakt de glasaal vaak gebruik van de getijdenstroming om naar binnen te trekken. Omdat de glasaal vaak gedurende de nacht migreert, komt het ook voor dat ze zich bij opkomend en laag water stroomopwaarts proberen te verplaatsen. Voor het overwinnen van obstakels maakt de soort vaak gebruik van het vermogen om via ruwe structuren omhoog te ‘’klauteren’’. Binnen het ontwerp van de Vismigratierivier is hier rekening mee gehouden met een aalgoot. Deze aalgoot wordt geïntegreerd binnen het ontwerp van de Vertical-Slot en stelt de aal ook bij laag water in staat de Afsluitdijk te passeren. Schuilgelegenheid en predatie Een belangrijk aandachtspunt binnen het ontwerp van de Vismigratierivier is het tegengaan van predatie. Hoewel enige vorm van predatie natuurlijk en acceptabel is, moet worden voorkomen dat vissen die eenmaal de Afsluitdijk zijn gepasseerd massaal worden weggevreten door (roof )vissen en (visetende) vogels. Met name de kleinere vissoorten zijn hiervoor in de loop der tijd gevoelig. Gelukkig hebben deze soorten zelf strategieën en mechanismen ontwikkeld waarmee ze zichzelf zo veel mogelijk tegen predatie weren. Zo migreren veel van deze vissoorten juist ’s nachts. Daarnaast vormen ze vaak grote scholen en trekken zo snel mogelijk door gevaarlijke zones. Andere soorten kiezen er juist weer voor om zo diep mogelijk via de bodem of structuren te migreren of juist in de bodem weg te kruipen of hebben stekels waardoor ze een minder aantrekkelijke prooi zijn.

28

Aansluitend op deze afweerstrategieën is het van groot belang dat vissen zo snel mogelijk en zonder te veel oponthoud de Afsluitdijk kunnen passeren. Vissoorten hebben ook op zee en/ of in de spuikom een zekere periode nodig om aan het zoete water gewend te raken. De Vismigratierivier is echter zodanig vormgegeven dat de barrièrewerking minimaal is en vissen hun natuurlijke manier van migreren via de Vismigratierivier zo veel mogelijk kunnen voortzetten. Hoe sneller de passage verloopt, hoe minder de kans op predatie. Oponthoud moet niet alleen worden voorkomen binnen de Vismigratierivier, maar ook binnen de spuikom. Binnen het ontwerp is hier rekening mee gehouden doordat de Vismigratierivier jaarrond en 24/7 functioneert. Dit betekent dat vis onafhankelijk van het getij en de werking van het naastliggende spuiwerk altijd een (vlotte) doorgang vindt. Ook de omvang, situering en verdere vormgeving van de inzwemopeningen, een naadloze aansluiting bij aanwezige geulstructuren, de vormgeving en omvang van de Ecopassage en de vertical slots (inclusief aalgoot) zijn alle gericht op een vlotte doorgang die aansluit bij het natuurlijk trekgedrag van vis. Aanvullend worden in en rondom de Vismigratierivier voldoende schuilmogelijkheden ingebouwd waar vissen bij plotseling onderbrekingen van de trek tegen predatoren kunnen schuilen.

5.1.2

Stroomsnelheden en debieten

Omdat het concept Vismigratierivier gebaseerd is op getijden, komen er vanuit wisselende richtingen waterstromingen voor. Wisselende stromingen betekent dat er gedurende de getijdencyclus altijd wel een stromingssituatie aanwezig is die geschikt is voor een bepaalde vissoort. Deze stromingssituatie moet echter voldoende lang aanhouden om ervoor te zorgen dat de betreffende vis uiteindelijk de gehele lengte van de Vismigratierivier zonder al te veel oponthoud/vertraging kan passeren. De maximumstroomsnelheden die in de Vismigratierivier bij eb over grotere afstanden mogen voorkomen zijn vastgesteld op 0,5 m/s. Naar verwachting kunnen dan nagenoeg alle soorten trekvissen van de Vismigratierivier gebruik maken en kan ook de constructie grotendeels in zand worden uitgevoerd. De afmetingen van de rivier zijn hierop ontworpen. In omgekeerde richting mogen bij hoog en opkomend water voor vis hogere stroomsnelheden optreden. In deze situatie laat de vis zich namelijk met het zoute water de Vismigratierivier binnenstromen en hoeft niet tegen de stroming in te zwemmen. Uit de hydrodynamische berekeningen volgt dat aan de stroomsnelheidsrandvoorwaarde wordt voldaan. Nergens worden de stroomsnelheden te hoog (“Vismigratierivier, Simulaties t.b.v. de ondersteuning van het ontwerp”, Arcadis, 30 december 2015).

5.1.3

Temperatuurgradiënt

De meeste vissoorten kunnen niet goed tegen een sterke temperatuurschommeling. Berekeningen laten zien dat de temperatuurgradiënt tuusen de Waddenzee en het IJsselmeer maximaal 2,5 graden is in augustus. Tijdens alle andere maanden van het jaar is dat minder. Een temperatuurgradiënt van 2,5 graden is geen probleem voor de visintrek.


Stroomsnelheden in onderdelen van de Vismigratierivier (bron: Arcadis)

De Vismigratierivier maakt de temperatuursverschillen tussen IJsselmeer en Waddenzee juist minder hard. Als gevolg hiervan ontstaat binnen de Vismigratierivier een meer geleidelijke temperatuursgradient die gunstig is voor vispassage.

Temperatuurverloop in lengtedoorsnede Vismigratierivier (bron: Arcadis)

5.2

E isen voor de vismigratie - Zoete lokstroom

Voor het goed functioneren van de Vismigratierivier zijn de omvang en situering van de lokstroom van groot belang. Dit geldt zowel voor de vissoorten die gebruik maken van selectieve getijdendrift als vissoorten die een meer actief zoekgedrag vertonen om het zoete water binnen te zwemmen. Vanaf zee worden vissen aangetrokken door de zoete lokstroom die vanuit het IJsselmeer via het spuiwerk op zee loost. Deze zoete lokstroom ‘’lokt’’ de vis in de spuikom van het spuiwerk. Doordat verschillende vissoorten op verschillende dieptes migreren verschilt de migratielimietlijn per soort. In het ontwerp van de Vismigratierivier is hiermee rekening gehouden door twee ingangen op verschillende afstand van het spuiwerk te maken. Een verdere optimalisatie kan worden bereikt door ook de regeling van het spuiwerk hierop verder af te stemmen. Monitoring op dit punt is gewenst.

Naast de locatie is ook de omvang van de lokstroom van belang. Indien de lokstroom te weinig omvang heeft, zal deze niet of slechts met veel zoekwerk in de hoofdstroom vindbaar zijn. Voor vispassages wordt vaak als stelregel hiervoor aangehouden dat de lokstroom uit de vispassage minimaal 5% moet zijn van de afvoer uit het naastliggende kunstwerk. In geval van Kornwerderzand betekent dit dat de (omvang van de) lokstroom uit de Vismigratierivier op ieder gewenst moment (24/7) minimaal 5% moet zijn van de afvoer van het spuiwerk. De afvoer uit het spuiwerk varieert echter afhankelijk van het getij en het te lozen waterbezwaar op het IJsselmeer. De zoete lokstroom is uiteraard alleen aanwezig als er zoet water vanuit de Vismigratierivier richting Waddenzee stroomt, dus bij eb. Bij vloed zal er geen zoete lokstroom zijn, omdat het water dan juist de Vismigratierivier instroomt.


29

De gemiddelde waterstand op de Waddenzee is hoger dan op het IJsselmeer. Dat geldt echter niet voor de Vismigratierivier. Met het ontwerp is het gelukt om de ‘asymmetrische getijdenbeweging’ om te zetten, waarbij het resultaat is dat er een groter debiet naar de Waddenzee is dan naar het IJsselmeer. Daardoor stroomt er meer water richting Waddenzee dan andersom, wat zeer gunstig is voor het tegengaan van zoutindringing.

Debieten in relatie tot getijdecyclus (bron: Arcadis)

Het ontwerp heeft ook als groot voordeel dat de stroming vanuit de Vismigratierivier bij iedere eb enkele uren eerder op gang komt dan de spui vanuit de Lorentzsluizen. Dat betekent dat er bij elke eb enkele uren alleen een lokstroom is vanuit de Vismigratierivier. In die periode is de lokstroom 100% van de totale stroom. Dat is zeer gunstig voor de visintrek. Dat geldt uiteraard ook voor de situaties waarbij de Lorentzsluizen gesloten blijven. Uit berekeningen blijkt dat ca. 2/3 van de ebtijd er alleen stroming is vanuit de Vismigratierivier. Zo ontstaan er situaties waarbij niet gespuid, half gespuid en volledig gespuid wordt. Daarnaast kan de spui op een kier gezet worden. Voor de situaties van geen spui, kieren, halve spui en volle spui is het aandeel van het debiet door de Vismigratierivier ten opzichte van de spui KWZ gegeven in onderstaande tabel. Tabel: Aandeel Vismigratierivier debiet van de spui door de Lorentzsluizen* Eb

Totaal 55% van de tijd

Aandeel VMR debiet

Geen spui KWZ

36 %

100 %

Kieren

7%

30 %

Halve spui

3%

3%

Volle spui 9% 2% * berekend op basis van jaarhoeveelheden 2008 en 2009

30

Bij halve spui is het debiet van de Vismigratierivier dus 3%. Dat is minder dan de nagestreefde 5%. Om de lokstroom hiervoor te vergroten is voorzien in een extra inlaat aan de IJsselmeerzijde (zij-inlaat). Deze verbindt het IJsselmeer met het estuariene deel. De zijinlaten zijn voorzien van instelbare keerkleppen. Deze gaan bij afgaand tij automatisch open. Doordat de keerkleppen instelbaar zijn, kan de toevoer ingesteld worden van 0 tot circa 15 m3/s. Monitoring moet gaan uitwijzen hoeveel toevoer gewenst is. Hierdoor kan de lokstroom met circa 15 m³/s toenemen. Daardoor neemt het Vismigratierivier debiet met circa 50% toe. Dan wordt ook bij halve en volle spui voldaan aan de vuistregel. Zie voor verdere toelichting de hydraulische modellering van Arcadis (“Vismigratierivier, Simulaties t.b.v. de ondersteuning van het ontwerp”, Arcadis, 30 december 2015). De spui door de Lorentzsluizen wordt sterk bepaald door de aanvoer van water vanuit de IJssel. Uit metingen over de periode van 1976 – 2010 blijkt dat de gemiddelde spuihoeveelheden in de winter circa driemaal zo groot zijn als in de zomer. In de winterperiode zal dus vaker halve en volle spui optreden. Voor de visintrek is dit echter geen probleem. Via de zij-inlaten kan de afvoer via de Vismigratierivier tijdelijk groter gemaakt worden als gevolg waarvan ook de omvang van de lokstroom groter wordt.


5.3

E isen voor de vismigratie – Monitoring

Ten behoeve van onderzoek voor beheer en optimalisatie worden voorzieningen voor monitoring geplaatst in de Ecopassage en de in- en uitgangen van de Vismigratierivier. Deze voorzieningen omvatten zowel netten c.q. vanginstallaties als telemetrische meetsystemen.

5.4

De vorm van de Vismigratierivier aan de IJsselmeerzijde zal een positieve invloed hebben op de spuicapaciteit van de Lorentzspuisluizen, omdat het spuitoeleidingskanaal hierdoor minder turbulente stromingspatronen oplevert.

Eisen keren water

Hydraulische randvoorwaarden De strekdammen en het regelwerk aan de IJsselmeerzijde dienen te voldoen aan de opgegeven hydraulische belastingen genoemd in het document “Hydraulische randvoorwaarden” (Deltares). Daarnaast is door Grontmij de hydraulische belasting bepaald op de dammen in de Vismigratierivier (GM-0140420, “Hydraulische berekeningen”). Aan de belastingen is de bijbehorende sortering gekoppeld. Dit heeft geresulteerd in een type sortering van 40-200 kg voor alle dammen binnen het ontwerp. Invloed spuien De invloed van de Vismigratierivier op de spuien is in de modelstudie onderzocht (in bijlage rapport hydraulische studie Arcadis). De conclusie uit de studie is dat de Vismigratierivier een positieve invloed heeft op de spuicapaciteit van het spuimiddel te Kornwerderzand (Lorentzsluizen) en een niet-meetbare invloed op de waterstand van het IJsselmeer.

Vispasseerbaarheid De volgende optimalisaties zijn toegepast om de passeerbaarheid van de Vismigratierivier te maximaliseren:

• Eenmaal in de Vismigratierivier is er een lang traject waarin vis onder relatief

• De buitengaatse ingang van de Vismigratierivier is continu open en heeft een

natuurlijke stromingscondities vrij op kan trekken naar de Ecopassage. Hier zijn

natuurlijk stromingsregime: instromend water tijdens het tweede deel van het

er verschillende mogelijkheden voor de vis. Wanneer de Ecopassage niet direct

opkomend tij, waarmee vis naar binnen kan liften en gelijk loopt met selectief

passeerbaar is zal de vis moeten beslissen of hij wacht, of dat hij op zoek gaat

getijdentransport, en een uitstromende zoete lokstroom tijdens afgaand tij en

naar een andere passeermogelijkheid. De kleine vissen die met selectief getij-

de eerste helft van opkomend tij.

dentransport zijn gekomen zullen eerder wachten. Zij zullen bij het volgende

• Zowel voor als na het spuien is er een fase dat de ingang van de Vismigratieri-

tij succes hebben, aangezien er ieder tij een intrekvenster is. Sommige soorten

vier de enige lokstroom in de spuikom vormt. Of deze periode lang genoeg is

sterke zwemmers zullen op zoek gaan naar een andere passage en komen

om voldoende actieve zwemmers in de spuikom aan te trekken is onbekend.

binnen het 0,5 kilometer lange traject in de buitengaatse Vismigratierivier

Maar vis heeft meerdere getijden deze kans.

alternatieve maar doodlopende stromen tegen. Alleen wanneer de vis weer

• Tijdens het spuien is de lokstroom uit de Vismigratierivier verhoudingsgewijs

helemaal terugzwemt naar de spuikom zullen er andere lokstromen zijn, maar

erg klein. Daar staat tegenover dat de stroomsnelheden in de ‘spui-pluim’ te

de verwachting is dat dit nauwelijks zal gebeuren. De vis zal binnen de 0,5

hoog zijn om tegenin te zwemmen en actief zoekende vis vooral de randen met

kilometer weer worden getriggerd door de stroming richting het IJsselmeer en

scherpe stroomsnelheidgradiënten zullen volgen. Hier sluit de lokstroom van de

zijn weg weer vinden richting de Ecopassage.

Vismigratierivier op aan, waarbij tevens is gekozen voor een dubbele ingang.


31

5.5

E isen voor scheiden van zoet-zout water

Om de Vismigratierivier te laten slagen is een zo groot mogelijk migratievenster nodig: een zo groot mogelijke periode (in getijdenvenster) dat de doelsoorten gebruik kunnen maken van de opening in de dijk. Dit houdt in dat bij vloed zout water de Vismigratierivier instroomt. Door de lengte van de Vismigratierivier en door de regelingen bij de Ecopassage in de Afsluitdijk en het regelwerk bij de IJsselmeerzijde lukt het om het vismigratievenster zo groot mogelijk te houden (nagenoeg 24/7) en er toch voor te zorgen dat er geen zout in het IJsselmeer stroomt.

Gewenning aan zoet water bij vis De Vismigratierivier biedt migrerende vissoorten komende van zee de mogelijkheid om langzaam te wennen aan het zoete water. In de huidige situatie is dit maar beperkt mogelijk binnen de periode waarin wordt gespuid; zodra het spuien stopt ontstaat er weer een zout milieu en een harde overgang van zoet naar zout. Voor veel vissoorten is dit ongunstig en treedt hierdoor extra vertraging op in de spuikom, met als gevolg een verhoogd risico op predatie. Doordat de Vismigratierivier 24/7 in bedrijf is, bestaat er voor vissen de mogelijkheid om met de vloedstroom mee de Afsluitdijk te passeren en hier het proces van gewenning aan het zoete water voort te zetten. Hoewel hier nog relatief weinig over bekend is en het effect per soort kan verschillen, bestaat het

De getijslag op de Waddenzee reikt gemiddeld van NAP -0,9 m tot NAP +0,9 m. Op het IJsselmeer is de gemiddelde waterstand circa NAP -0,2 à -0,3 m. Er is dus een netto verval richting IJsselmeer. Dat betekent dat het water normaal gesproken vanuit de Waddenzee naar het IJsselmeer zou stromen. Door het treffen van voorzieningen in de Vismigratierivier ter plaatse van de Ecopassage in de Afsluitdijk en het regelwerk aan de IJsselmeerzijde wordt dat voorkomen. Die voorzieningen zorgen ervoor dat het water bij eb eenvoudiger naar buiten kan stromen dan dat het bij vloed naar binnen kan stromen. Zo wordt voorkomen dat er zout het IJsselmeer binnendringt. De voorzieningen in de Ecopassage en het regelwerk aan de IJsselmeerzijde zijn instelbaar; daarmee kan de werking van de Vismigratierivier bijgesteld worden. In het referentieontwerp is ervoor gekozen om de voorzieningen in de Ecopassage in de Afsluitdijk voldoende open te houden zodat de getijslag van de Waddenzee in zwak gedempte vorm de Vismigratierivier binnendringt. Deze keuze heeft als consequentie dat het regelwerk aan de IJsselmeerzijde dan bij vloed gedeeltelijk wordt dichtgezet.

sterke vermoeden dat deze mogelijkheid een gunstige invloed heeft op de passage van vissen op zoet-zout overgangen. Om te voorkomen dat zoetwatervissen vanaf het IJsselmeer massaal de Vismigratierivier binnen zwemmen om deze te gebruiken als paai- en opgroeigebied, wordt ook op een andere manier dankbaar gebruik gemaakt van het zout. Door het zout namelijk bij opkomend en hoog water zo ver mogelijk de Vismigratierivier in te laten dringen wordt is het milieu niet geschikt voor zoetwatervissen en zullen deze het systeem mijden. Dit geldt ook voor roofvissen als snoek, baars en snoekbaars waarmee het risico op predatie binnen de Vismigratierivier wordt verkleind.

Het Definitieve Ontwerp is met behulp van geavanceerde hydrodynamische berekeningen getoetst op zijn werking. Uit die toets is gebleken dat de werking voldoet aan de hydraulische eisen (“Vismigratierivier, Simulaties t.b.v. de ondersteuning van het ontwerp”, Arcadis, 30 december 2015). Uit de hydrodynamische berekeningen blijkt het systeem voor zoutindringing stabiel te zijn door de rivier een lengte te geven van circa 400m aan de zijde van de Waddenzee en circa drie kilometer aan de zijde van het IJsselmeer. Daarnaast worden het regelwerk in de Ecopassage in de Afsluitdijk en het regelwerk aan IJsselmeerzijde slim gestuurd: ze gaan gedeeltelijk dicht bij de vloedbeweging en staan volledig open bij de ebbeweging.

32


5.6

Eisen voor recreatie

Er wordt verwacht dat het unieke element dat de Vismigratierivier oplevert een aantrekkelijke attractie voor toerisme en recreatie is. Voorzieningen zijn vooral gericht op beleving en educatie. Zo wordt er gedacht aan een beleefcentrum dat informatie geeft over de Vismigratierivier, duurzame energie, de Afsluitdijk en werelderfgoed de Waddenzee. Bij de Ecopassage komt mogelijk een gecombineerde aanlegsteiger voor een veerpont en voor beheermaterieel. Bij de Ecopassage komt er een passage voor voetgangers onder de A7, zodat de Waddenzeezijde en de IJsselmeerzijde verbonden zijn. De onderdoorgang biedt een blik in de Ecopassage en geeft inzicht in de werking van het innovatieve kunstwerk.

5.7

E isen voor de ecologie van een eiland

• Het eiland dient een pionierslandschap te zijn. Het bestaat uit kale, zandige stranden, droge schelpenbanken en mag incidenteel overstromen (tegen vegetatiesuccessie). • Het eiland dient zoveel mogelijk onbereikbaar te zijn voor grondpredatoren zoals de vos, rat en kat. Om dit te bereiken wordt er een brede geul met water tussen het eiland en de bestaande strekdam gelegd. • Het eiland dient een recreatievrije buffer te hebben van 200350 meter. Om dit te bereiken wordt de bestaande strekdam ontoegankelijk voor wandelaars. • Het eiland dient tussen de twee en drie hectare groot te zijn.

Recreatieve functies krijgen een onopvallende, natuurlijke inbedding. Een rondje lopen om de Vismigratierivier is mogelijk. Voetgangers komen vanuit Kornwerderzand over een nieuw te maken brug langs de spuisluizen bij de Kazematten aan. Daar kunnen ze via een brug het afsluitmddel oversteken. Ook kunnen ze onder de A7 door op de Afsluitdijk komen. Vanaf de brug is er de mogelijkheid te struinen over het hangend strand richting het regelwerk aan de IJsselmeerzijde. Over het regelwerk is een brug aangelegd waardoor het zuidelijk strand bereikt wordt. Vanaf daar kan via het onderhoudspad op de Oostelijke dam IJsselmeer terug gelopen worden richting de Kazematten. In het regelwerk is het beleefcentrum met visraam geintegreerd.


33

6 Toelichting aspecteisen Dit hoofdstuk is een toelichting op de aspecteisen zoals deze zijn beschreven in hoofdstuk 2. Per eis wordt hier toegelicht welke maatregelen er in het Definitief Ontwerp (DO) zijn genomen om de eis te realiseren.

6.1

Eisen voor ruimtelijke kwaliteit

In deze paragraaf voor de ruimtelijke kwaliteit worden de belangrijkste uitgangspunten benoemd waar rekening mee is gehouden bij de totstandkoming van het DO. De uitwerking van de specifieke onderdelen is beschreven in de volgende paragraaf. Hierbij wordt waar relevant een verwijzing gemaakt naar de uitgangspunten voor de ruimtelijke kwaliteit.

6.1.1

Strekdammen Aan alle zijden steken strekdammen vanuit Kornwerderzand het

Kaders

In het voorjaar is het Masterplan Beeldkwaliteit Afsluitdijk (Feddes/Olthof landschapsarchitecten, architectenbureau Paul de Ruiter, april 2015), vastgesteld. Op basis daarvan zijn zowel de hydraulische en (vis)ecologische aanpassingen als de ruimtelijke eisen integraal in het ruimtelijke ontwerp door vertaald. Daarnaast is het rapport Waterlandschap Kornwerderzand, recreatieve beleving (Antea-Group, 20 mei 2015) opgesteld. De eisen hieruit voor recreatie bij de Vismigratierivier zijn in het DO meegenomen.

6.1.2

De nieuwe doorsnijding valt buiten het bestaande complex. De huidige heldere begrenzing van het complex wordt benadrukt door in de nieuwe situatie de Ecopassage precies op de overgang te zetten. Zo wordt er een nieuwe heldere snede gemaakt in de dijk; aan de westzijde van het bestaande sluizencomplex.

Kornwerderzand

Kornwerderzand is een samenhangend complex van spuisluizen, schutsluizen en kazematten. Het heeft een rijksbeschermde status. Strekdammen beschermen de kunstwerken tegen golfslag, golfoploop en wind. De richting en knikken van de strekdammen zijn daarop georiënteerd. Het is een herkenbaar en duidelijk ensemble rondom een knik in de dijk. Deze knik is er niet voor niets, Kornwerderzand was van oorsprong een ondiepe wadplaat naast de diepe geul ‘de Middelgronden’ in de Waddenzee. De slinger volgt uit de kortste en meest efficiënte passage van de geul, en de ondiepe wadplaat was aanleiding voor makkelijkste realisatie van het sluizencomplex. De karakteristieken van het sluizencomplex bieden aanleiding om de Vismigratierivier een passend onderdeel te laten worden van Kornwerderzand. Doorsnijding

water van de Waddenzee en het IJsselmeer in om de schutsluizen en de spuisluizen tegen golven te beschermen. Ook de Vismigratierivier wordt in de toekomst door strekdammen op zijn plek gehouden. De strekdammen zijn daarbij doelmatig aangelegd om vissen van de spuikom naar de diepe geul te krijgen. Daarbij worden oriëntatie en richting van de bestaande strekdammen overgenomen, enerzijds ten behoeve van de inpassing, maar ook vanwege de golfslag. Kazematten Bij het ontwerp van het complex van Kornwerderzand is de

militaire functie geïntegreerd in de vorm van kazematten. Dit zijn betonnen bunkers voor de opstelling van vuurwapens. De samenhang van de kazematten met het complex van Kornwerderzand wordt in het ontwerp van de Vismigratierivier behouden door rondom de kazematten open water te behouden en de vizieren open te houden en bij de inzwemopeningen in de strekdam te zorgen dat deze dam visueel door blijft lopen.

34


6.1.3

Openheid en water

Een belangrijk onderdeel van de beleving van Kornwerderzand is het vrije en weidse zicht op het water. De keuze voor deze voorkeursvariant is dan ook grotendeels gebaseerd op zijn compacte vorm en zicht naar het water, zowel zichtlijnen in de verte, als de nabijheid van het water rondom de dijk. Dit wordt gerealiseerd door de Vismigratierivier zo dicht mogelijk tegen het bestaande complex te leggen. Zo blijft het zicht richting de weidse openheid van het water richting het westen altijd open. Deze open inrichting blijft grotendeels behouden door het brakke milieu en de regelmatige overstroming van het gebied. Bij hoog water is de beleving van de openheid en het water vanzelfsprekend het grootst.

6.1.4

Bij de nieuwe onderdelen is juist het karakter van de hedendaagse bouwgeest herkenbaar, hetgeen voortkomt uit ‘ecoengineering’. Er wordt hierbij veel gebruik gemaakt van ‘zachte’ (op sediment gebaseerde) natuurlijke materialen als zand. Zo is er een duidelijk onderscheid tussen de technische strekdammen van stortsteen en de zandige, nieuwe dammen. Daarnaast heeft de natuurlijke inrichting een grote rol in het uitgangspunt dat de inrichting wordt bepaald door de gedragspatronen van de doelsoorten. Naast het gebruik van natuurlijke, zachte materialen houdt dat in dat er zoveel mogelijk gebruik wordt gemaakt van natuurlijke processen voor de inrichting. Zacht materiaal wordt functioneel ingezet voor waterveiligheid en vismigratie en niet voor ‘groene aankleding’. Dat wil zeggen dat de inrichting functioneel is en het beeld wordt bepaald door de natuurlijke processen, zonder een extra groene inrichting die hiervan zou afleiden. Hierdoor blijft de Vismigratierivier compact en wordt de openheid niet belemmerd.

6.1.5

Herkenbaarheid van de getijdenrivier

Contrast natuurlijk versus technisch

Een belangrijke pijler voor de inrichting en de vormgeving is de rijksbeschermde status van Kornwerderzand. Het bestaande complex met sluizen, landhoofden en bebouwing is als ensemble van grote waarde. Om de herkenbaarheid hiervan te waarborgen stoelt het concept van de Vismigratierivier er op om een duidelijk onderscheid te maken tussen de oorspronkelijke onderdelen, die een technisch karakter hebben dat past bij de tijdsgeest waarin zij zijn aangelegd, en de nieuwe onderdelen.

Binnen de Vismigratierivier is er een overgang in de gradiënt van zout (Waddenzee) naar zoet (IJsselmeer). Het afgesloten deel ten noorden van de doorsteek is zout, het estuarium ten zuiden hiervan is brak en bij de monding met het IJsselmeer is de gradiënt zoet. Dat is in het ontwerp herkenbaar gemaakt door een duidelijke overgang te maken van een ruim opgezet getijdengebied naar steeds smallere dammen aan IJsselmeerzijde. De inrichting is er daarnaast op gericht dat alle onderdelen een duidelijke grens hebben; de Ecopassage vormt een duidelijke grens tussen zout en brak, smaller wordende dammen en vegetatieverschillen. De overgang wordt ook duidelijk in de ontwikkeling van de (beperkte) vegetatie. Bij de verschillende gradiënten hoort verschillende vegetatie.


35

6.1.6

Aansluiting onderwaterlandschap

6.2

Eisen voor duurzaamheid

6.2.1

Eco-engineering

De zanddam bij de monding in het IJsselmeer en het estuariene deel direct achter de Afsluitdijk worden ‘in de basis’ technisch aangelegd. ‘Natuurbouw’ doet de rest. De getijdengeul en de riviermonding schuren de oevers in een vorm die altijd aan verandering onderhevig is. Waar structureel lokaal teveel uitschuring aanwezig is, kan de uitschuring voorkomen worden door aanleg van grindbedden of stortsteen. De loop van de Vismigratierivier door de monding en het estuarium wordt geregeld met palenrijen die dwars op de stroming staan. Het betreft een dubbele palenrij met geotubes ertussenin. Die maakt een dichte wand waardoor de richting van de waterstroom is vastgelegd. De maximale stroomsnelheden in de Vismigratierivier zijn dusdanig groot dat slib niet permanent kan bezinken. Ze zijn echter klein genoeg om te voorkomen dat de zandige bodem structureel uitschuurt. Lokaal kan het nodig zijn om grover bedmateriaal aan te brengen. De meest kritische locaties waar de stroomsnelheden groter zijn, zijn de bochten van het technisch deel. Hiermee wordt dan ook gedeeltelijk de eis om schuilgelegenheid te bieden voor kleinere vissoorten ingevuld. Delen van de Vismigratierivier (vooral het estuariene deel) liggen buiten de hoofdstroming. Daar kan slib bezinken. Dat sluit goed aan op het gewenste estuariene karakter, zowel functioneel als ruimtelijk.

Het onderwaterlandschap is een functionele aanvulling op het systeem van vismigratie. De zandige geulen van de Waddenzee en van het IJsselmeer worden door de Vismigratierivier aan elkaar verbonden en bieden zo een natuurlijke omgeving voor vis. Aan IJsselmeerzijde heeft de vis diepte nodig om weg te kunnen zwemmen uit de Vismigratierivier. De monding van de rivier sluit daarom vloeiend aan op de Middelgronden, een diepe geul in het IJsselmeer. Omdat de kleinere vissen ook ondiepte nodig hebben (diepte tot circa 60 cm.) om te schuilen is de westelijke dam vormgegeven als ‘hangend strand’, met ondiep water en schuilgelegenheid tussen het stortsteen.

De stroomsnelheden in de Ecopassage in de Afsluitdijk zijn groter dan in de rest van de Vismigratierivier. Hier zal dus geen aanzanding plaatsvinden. Dit geldt ook voor het regelwerk aan de IJsselmeerzijde. Het bouwen met de natuur krijgt vorm door onderdelen te construeren en/of in te richten met zand/zachte materialen/sedimenten. Voorbeelden zijn het estuariene deel, de zuidwestelijke IJsselmeerrand, de westrand, het eiland en de uitbreidingsmogelijkheid aan de Waddenzeezijde met kwelderwerken. Bij het tot stand komen van het ontwerp van de Vismigratierivier is gestreefd naar een systeem dat zich onder invloed van de getijdenbeweging kan vormen. De getijdenbeweging wordt als motor gebruikt om het systeem in stand te houden. Met de materiaal- en constructiekeuze is hier invulling aan gegeven. Gedeeltelijk worden de stroomlijnen vastgelegd met harde c.q. vaste constructies terwijl andere delen juist zacht worden neergezet. De ontwerpfilosofie hierbij is om de natuur waar mogelijk zijn gang te laten gaan.

6.2.2

Hergebruik materiaal Afsluitdijk

In het ontwerp is de mogelijkheid opgenomen om vrijkomende materialen in het gebied nuttig toe te passen. Direct voorhanden komende materialen zijn stortstenen uit de Afsluitdijk en zand uit het project N31.

36


6.2.3

Gebruikt instrumentarium

Omgevingswijzer In een eerdere fase van het project is de omgevingswijzer gebruikt. De meest belangrijke aspecten ‘ecologie en biodiversiteit, nr. 4” en “ruimtelijke kwaliteit, nr. 6” hebben in die fase de nodige aandacht gekregen. Daarnaast zijn de aspecten 3 “energie en materialen” en aspect 1 “water” (klimaatbestendigheid) verder uitgewerkt.

OMGEVINGSWIJZER De Omgevingswijzer is een instrument om duurzaamheid in projecten in kaart te brengen aan de hand van twaalf duurzaamheidsthema’s. De Omgevingswijzer is bed oeld om de discussie rondom de duurzaamheid van een project te structureren en het bewustzijn hiervan te bevorderen. De omgevingswijzer wordt gebruikt om concreet de duurzaamheid te vergroten.

De omgevingswijzer is in dit stadium door Grontmij ingevuld. Op deze manier kan er gewerkt worden aan een verdere verbetering van de duurzaamheid van het ontwerp. Het is daarbij essentieel dat voor elk aspect een ambitie wordt weergegeven. Dat kan in een later stadium ook een leidraad voor het uitvoeringscontract zijn. De inschrijver weet dan welke ambities worden gewaardeerd. Zo ligt het voor de hand om voor aspect 3 “energie en materialen” en aspect 1 “water” (klimaatbestendigheid) een hoog ambitieniveau te hanteren. Toekomst- en klimaatveranderingsbestendig (aspect 1E omgevingswijzer) Klimaatverandering uit zich ter plaatse van de Vismigratierivier in een stijgende zeespiegel en een grotere afvoer van de grote rivieren, waardoor het peil op het IJsselmeer zal stijgen. Hogere waterstanden op de Waddenzee en het IJsselmeer kunnen worden opgevangen door de stortstenen dammen te verhogen. Eventuele zwaardere golfaanvallen kunnen worden weerstaan door het toepassen van een zwaardere toplaag van de dammen. De zandaanvullingen kunnen eenvoudigweg worden opgehoogd. In het ontwerp is met de stijging al rekening gehouden door de flexibiliteit van het gehele systeem in ogenschouw te houden. Het ontwerp moet adaptief zijn op deze aspecten. De houten palenrijen, die ten opzichte van de andere bouwmaterialen een beperkte levensduur hebben, zijn ontworpen op de huidige waterstanden. Wanneer zij moeten worden vervangen zal het nieuwe ontwerp uitgaan van de dan geldende waterstanden. Daarbij is het wel van belang dat de stijging van de waterstand op het IJsselmeer enigszins gelijk is aan de stijging van de Waddenzee, wil de Vismigratierivier ook in de toekomst op de juiste wijze blijven functioneren.

Toekomstbestendigheid is voor de Vismigratierivier ook uitgelegd als aanpasbaarheid aan toekomstige ontwikkelingen op het gebied van vismigratie. De Vismigratierivier heeft een flexibel ontwerp dat eenvoudig aanpasbaar is aan toekomstige kennis van vismigratie. De kern van de flexibiliteit ligt in modulair ontwerpen en bouwen met zo min mogelijk definitieve constructies. Elementen als zand, steen en herplaatsbare damwanden of palen zijn daarom de bouwstenen. DuboCalc Voor het ontwerp van de Vismigratierivier zijn verschillende DuboCalc berekeningen gemaakt om de materiaalkeuze tevens op het gebied van duurzaamheid te kunnen onderbouwen. Voor de verschillende bouwmaterialen is de MKI-waarde (Milieu Kosten Indicator) berekend.

DUBOCALC Met DuboCalc zijn alle milieueffecten van een materiaal vanaf de winning tot en met de sloop (dus de gehele levenscyclus) en het energiegebruik van een Grond- Weg- en Waterbouwwerk te berekenen. Vervolgens rekent DuboCalc deze effecten – én de effecten van alle andere materialen die ook in dat GWW-werk toegepast worden – om via de zogenaamde ‘schaduwprijsmethode’ tot één getal. De Milieu Kosten Indicator-waarde (MKI-waarde).

Tussen de volgende onderdelen zijn vergelijkingen gemaakt: • Stalen damwanden, kunststof damwanden en houten palenrijen zijn vergeleken voor de technische constructies in de Vismigratierivier. De MKI voor de houten palenrijen blijkt hierbij verreweg het gunstigst te zijn. De MKI-score van een kunstsof damwand is hoog. Gebruik maken van gerecycled plastic kan dat wellicht verbeteren. In het ontwerp zijn palenrijen met daartussen geotubes gevuld met zand als waterkerende constructie opgenomen. • Stortsteen dat vrijkomt bij de aanpassing van de Afsluitdijk is vergeleken met nieuw stortsteen dat uit Noorwegen wordt aangevoerd. De MKI waarde voor hergebruikt stortsteen is daarbij (uiteraard) de laagste. Daarbij moet wel worden aangetekend dat de te hergebruiken basaltstenen in verband met de uniforme sortering niet zonder meer gebruikt kunnen worden in de stortstenen dam (zeker niet in de toplaag). Deze optie is niet meegenomen in het ontwerp omdat het nog niet zeker is dat deze materialen (op tijd) vrijkomen uit het nevenproject van de Afsluitdijk. • Zand uit baggerwerk (inclusief vervoer naar Vismigratierivier) is vergeleken met zand uit baggerwerk waarbij alleen vervoer wordt beschouwd. De MKI-waarde voor zand, alleen vervoer, is hierbij de laagste. Ook de MKI-waarde van zand dat direct naast het plangebied wordt gewonnen is iets lager dan de MKI-waarde van Noordzeezand. Dat verschil wordt veroorzaakt door de vervoersafstand. Omdat vervoer via water relatief goedkoop is, is het verschil niet groot.


37

• Bij het opstellen van deze ontwerpnota werd bekend dat er een grote hoeveelheid (circa. 500.000m³) menggrond van zand en klei vrijkomt bij de verbreding van de N31. Door dit te gebruiken voor de realisatie van de Vismigratierivier wordt een duurzaamheidsaspect gerealiseerd; onder andere ‘werk met werk maken’ en ‘gebiedseigen grond gebruiken’. In het ontwerp is in eerste plaats zoveel mogelijk grond uit lokale winningen meegenomen, daarna het zand uit het project N31 en als laatste aanvoer ‘nieuw’ zand.

6.4.3

6.3

6.4.4

Eisen voor levensduur

In de levensloopbeschouwing voor de kosten wordt voor de onderdelen een levensduur geëist van 25 jaar. Voorbeelden hiervoor zijn demontabel bouwen (bouwstoffen gescheiden gebruiken c.q. niet mengen) en het inbouwen van mogelijkheden om het systeem bij te kunnen sturen. Hierbij valt te denken aan voorzieningen om stroomsnelheden te beïnvloeden als mede het bijplaatsen of verwijderen van zand als vulmateriaal.

6.4

Eisen voor onderhoud

6.4.1

Organisatie

Hierover vindt separaat besluitvorming plaats. Rijkswaterstaat: primaire waterveiligheid, Provinciale waterstaat: bediening functie Vismigratierivier. Deze beheerder beheert de gehele Vismigratierivier met uitzondering van de Ecopassage in de Afsluitdijk inclusief de hoogwaterkerende schuiven, die onderdeel uitmaken van de primaire kering van de Afsluitdijk. Deze worden beheerd en bediend door Rijkswaterstaat als waterveiligheidsbeheerder. De provincie moet in de Ecopassage wel het beheer en onderhoud verrichten. Daarnaast heeft de provincie beschikking over de bediening van de schuiven om de vloedbeweging te remmen. Twee maal per etmaal zal de hoofdstroom in de Ecopassage gedeeltelijk worden afgesloten zodat de zoutindringing wordt beperkt.

6.4.2

Monitoring

Mede vanwege het innovatieve karakter worden de werking en het effect van de vispassage de komende jaren nauwlettend gevolgd. Hiervoor worden diverse technieken gebruikt waarmee niet alleen de werking van de vispassage voor vis wordt gemeten, maar bijvoorbeeld ook de mate van zoutindringing. In het ontwerp van de vispassage is nu alvast rekening gehouden met deze monitoring door de voorbereidingen hiervoor te treffen. Zo worden op diverse locaties sponningen aangebracht waarin straks raamwerken ten behoeve van vangnetten kunnen worden geplaatst. Ook worden in het ontwerp kabels aangebracht en ruimtes gereserveerd voor het kunnen plaatsen van elektronische meetapparatuur. Hiermee wordt het straks mogelijk om vissen niet alleen te vangen, maar ook via monitorbeelden te kunnen volgen op hun trekroute door de Vismigratierivier. Nader onderzoek vindt plaats over op welke wijze de afsluitvoorziening in het IJsselmeer gebruikt kan worden in het kader van de monitoring van vis. Dit kan tevens inhouden dat er voorzieningen worden ingebouwd voor het opvangen en meten van vissen. Het hangt samen met de bredere opzet voor kennisvermeerdering en monitoring van vismigratievoorzieningen in de Waddenzee, IJsselmeer en gebieden stroomopwaarts.

38

S limme inzet brak water en dynamiek getij tegen teveel opslag planten

Het regelwerk aan de IJsselmeerzijde kan volledig worden dichtgezet. Hierdoor kan bij vloed de volledige Vismigratierivier vollopen tot een waterstand van circa +1 m NAP. Als dan ook de Ecopassage in de Afsluitdijk wordt dichtgezet, kan het zoute water gedurende enkele dagen in de Vismigratierivier worden gehouden. Dat zal als effect hebben dat zoetwatervegetatie afsterft (bijvoorbeeld wilgenopslag).

Onderhoudspaden/bereikbaarheid

Het systeem blijft bereikbaar over de zuidoostelijke strekdam naar het regelwerk toe. Daarnaast kunnen onderhoudsvaartuigen de Vismigratierivier opvaren zodat onderhoud aan de diverse onderdelen met drijvend materieel uitgevoerd kan worden.

6.4.5

Calamiteiten

Voor het afhandelen van calamiteiten geldt dat er nog aanvullende afspraken met de beheerder van de Vismigratierivier gemaakt moeten worden. De overleggen hiervoor worden op reguliere tijden ten tijde van het schrijven van deze notitie gevoerd. Afspraken met politie en brandweer moeten nog worden gemaakt.

6.4.6

Regelwerken en sturingsmiddelen;

Het systeem van de twee regelwerken (de Ecopassage in Afsluitdijk en regelwerk IJsselmeerzijde) is dusdanig ontworpen dat deze achteraf instelbaar en regelbaar zijn. Dit maakt het mogelijk om de sturing bij te stellen op basis van de metingen van waterstanden, zoutindringing en uiteraard de gemeten vismigratie. De volgende pagina’s en de onderstaande tabel geven op hoofdlijnen weer hoe de sturing van de Vismigratierivier verloopt.

Situatie

Ecopassage


• Alle schuiven open

• Alle deuren open

• Minimale weerstand


• Hoofdkanaal deels dicht

• Hoofdkanaal met wachtdeuren dicht

• Vertical slotkanaal open

• Rinketten open bij klein verval

Waterpeil Normale

Eb

situatie

Vloed


Hoogwater

Eb

situatie Vloed

• Alle schuiven open

• Alle deuren open



• Hoofdkanaal geheel dicht



• Rinketten open bij klein verval • Vertical slotkanaal open

Extreme

Eb

• Wanneer situatie aanblijft houdt RWS de kering dicht, anders gaat

situatie

• Alle deuren open • Minimale weerstand

alles open Vloed

• Hoofdkanaal geheel dicht


• Vertical slotkanaal dicht

• Rinketten dicht


• Vertical slotkanaal dicht

Normale situatie (getijdenamplitudes tussen -1,1 m NAP en + 1,1 m NAP) Op basis van hydraulische berekeningen en vismigratiedoelstellingen is vooralsnog bij ‘normaal’ getij van de volgende regeling uitgegaan:

EB

Regelwerk Ecopassage Afsluitdijk bij eb: • Bij eb staan de schuiven volledig open; • Minimale weerstand

Vloed

Regelwerk Ecopassage Afsluitdijk bij vloed: • Bij vloed is de vertical slotpassage open; • Bij vloed is het hoofdkanaal deels gesloten.

Regelwerk IJsselmeerzijde bij eb: • Bij eb staan de wachtdeuren open; • Minimale weerstand

Regelwerk IJsselmeerzijde bij vloed: • Bij vloed zijn de wachtdeuren dicht; • De rinketten open bij klein verval; • Bij vloed is de vertical slotpassage open;


39

Hoogwatersituatie > 1,1 m NAP Bij waterstanden in de Waddenzee bij Kornwerderzand die hoger zijn dan 1,1 m NAP maar het waterstandsverschil is lager dan 1,8 m, wordt van de volgende regeling uitgegaan:

EB

Regelwerk Ecopassage Afsluitdijk bij eb: • Bij eb staan de schuiven volledig open; • Minimale weerstand

Vloed

Regelwerk Ecopassage Afsluitdijk bij vloed: • Bij vloed is de vertical slotpassage open; • Bij vloed is het hoofdkanaal geheel gesloten.

40


Regelwerk IJsselmeerzijde bij vloed: • Bij vloed zijn de wachtdeuren dicht; • De rinketten open bij klein verval; • Bij vloed is de vertical slotpassage open;


Extreme situatie waterstandsverschil over de Ecopassage > 1,8m Bij waterstandsverschillen tussen de Waddenzee en het IJsselmeer bij Kornwerderzand die hoger zijn dan ca. 1,8m wordt vooralsnog van de volgende regeling uitgegaan:

EB

Regelwerk Ecopassage Afsluitdijk bij eb: • Wanneer situatie aanblijft houdt RWS de kering dicht, anders gaat alles open;

Vloed

Regelwerk Ecopassage Afsluitdijk bij vloed: • Bij vloed is de waterveiligheidkering in de Ecopassage geheel gesloten en daarmee ook de vertical slot koker;


Regelwerk IJsselmeerzijde bij vloed: • Bij vloed zijn de wachtdeuren dicht; • Bij vloed is de vertical slotpassage dicht; • De rinketten dicht bij groot verval;


41

Deel Waddenzee (1) bestaande oostelijke dam Waddenzee instroomopeningen Spuikom Waddenzee nieuwe westelijke dam Waddenzee het eiland de geulen De Ecopassage (2) Ecopassage in de dijk Overzichtstekening Vismigratierivier Afsluitdijk met benaming planonderdelen (vanuit plangebied gezien)

Deel IJsselmeer (3) oostelijke dam IJsselmeer hangend strand IJsselmeer (westelijke dam) estuariene deel technisch deel palenrijen zachte dammen monding zuidelijk strand uitzwemopening regelwerk IJsselmeer regelwerk estuariene deel

42


7 Planuitwerking 7.1

Deel Waddenzee (1)

Het deel Waddenzee bestaat uit een afgesloten gebied ten westen van de spuikom. Het gebied wordt omsloten door een nieuw aan te leggen dam, ten westen van de bestaande dam.

7.1.1

De bestaande oostelijke dam Waddenzee

De bestaande oostelijke strekdam aan de Waddenzeezijde is hoog en technisch uitgevoerd in zetsteen, zodat altijd water kan worden gespuid. De oostelijke strekdam is een belangrijk onderdeel van het complex van Kornwerderzand. Het beschermd gezicht van Kornwerderzand wordt bepaald door het contrast van de lange havendammen in het weidse water. De doorgaande lijn van de dam moet behouden blijven. Instroomopeningen Spuikom Waddenzee Binnen de noordwestelijke dam worden twee inzwemopeningen gemaakt (zie onderstaande figuur). Zichtbare doorsnijdingen van deze dammen doen afbreuk aan het beeld van de doorgaande lijn. De instroomopeningen worden daarom uitgevoerd met een verticale ‘snede’. De kruin van de strekdam wordt daarbij visueel doorgetrokken. Vanwege het gewenste daglicht voor de vissen wordt er in het talud een open constructie gebouwd. Voor de vispassage zijn niet alleen de hydraulische aspecten van de Vismigratierivier van belang, minstens zo belangrijk is dat de vis de ingang van de Vismigratierivier vanuit de Waddenzee zonder veel oponthoud weet te vinden. Naast de omvang en richting van de lokstroom zijn hier ook de locaties van de inzwemopeningen van belang. Uit onderzoek blijkt dat de vis zich op diverse locaties binnen de spuikom kan bevinden, afhanke-

lijk van de soort, het getij en het al dan niet spuien. Vanwege de grote spreiding van vis in de spuikom en de wens voor een flexibel ontwerp is gekozen voor twee openingen. De openingen sluiten daarbij zo goed mogelijk aan bij de ‘migratielimietlijn’ van het spuiwerk (zie onderstaande figuur).

7.1.2

De nieuwe westelijke dam Waddenzee

Voor vismigratie is periodiek hoog water of overslag geen beperking. De nieuw aan te leggen strekdam is daarom veel lager dan de bestaande dam. Het vormt daardoor een contrast met de oostelijke dam, die onderdeel uitmaakt van Kornwerderzand. De dam beschermd de Vismigratierivier vanaf de instroomopeningen tot aan de Ecopassage. De oriëntatie van de bestaande dammen zijn uitgangspunt voor de ligging en positionering van de nieuwe dam. Daarbij sluiten ze haaks aan op de oostelijke dam en de afsluitdijk. De bodem van de Waddenzee ligt ter plaatse op circa NAP - 2,0 m. Voor de aanleg van de nieuwe strekdam dient eerst de aanslibbing van de Waddenzee te worden verwijderd tot NAP - 4,0 m. Hierop wordt de dam gebouwd, bestaande uit een structuur van geotubes, kunststoffilterdoeken, een vulling van licht stortsteen (10 - 60 kg) en een toplaag van stortsteen (40-200 kg). De toplaag wordt aangebracht met een sortering van 1250 kg/m². Deze toplaag voldoet voor golfaanval met een herhaalperiode van 1/50 jaar (deelgebied 1) tot 1/400 jaar (deelgebied 2). De bovenzijde van de dam (toplaag) ligt op NAP + 1,50 m. Het buitentalud van de strekdam komt onder een helling van 1:3 te liggen. Het binnentalud onder een helling van 1:2. bestaande oostelijke dam twee inzwemopeningen

nieuwe westelijke dam

geul naast strekdam

eiland stroomgeul

Overzichtstekening planonderdelen deel Waddenzee


43

7.1.3

Het eiland

Vanwege de functionele- en ruimtelijke eisen voor het eiland moet het eiland duidelijk los staan van de oude bestaande dijk. Dit wordt bereikt door tussen het eiland en de bestaande strekdam een geul te leggen. De geul is smaller dan de stroomgeul en maakt geen onderdeel uit van de Vismigratierivier. Door op deze wijze het eiland verder van de bestaande strekdam te leggen is gunstig voor de constructie, omdat hierdoor de belasting afneemt (zie ook figuur op pagina 43). De inrichting van het eiland hoort bij een zout milieu, met schelpenbanken en weinig beplanting. De randen van het eiland worden beïnvloed door water uit de (stroom)geulen, zodat een natuurlijke uitstraling met ecologisch interessante overgangen ontstaat. Er is daardoor meer gebruik van zacht materiaal mogelijk. Groei van vegetatie wordt hier zoveel mogelijk beperkt doordat er in het zoute milieu minder groeit. De hoogte van het eiland is zodanig dat bij extreme hoogwaters het eiland onder water staat, waardoor de vegetatiesuccessie teruggezet kan worden.

7.1.4

De geulen

De stroomgeul en geul naast de strekdam verschillen in grootte, maar hebben beiden een natuurlijke uitstraling door hun zandige bedding en meanderende loop. De stroomgeul is daarbij herkenbaar als brede hoofdloop van de Vismigratierivier (zie ook figuur op pagina 43).

7.2

3D-model Ecopassage schuiven gesloten bij extreme situatie

3D-model Ecopassage open en sturing via regelwerk

De Ecopassage (2)

De heldere en directe overgang tussen het complex Kornwerderzand en de bestaande afsluitdijk wordt benadrukt door de Ecopassage precies op de overgang te plaatsen. Het is een scherpe snede. Ruimtelijk mag de Ecopassage niet boven de dijk uitsteken, zodat de doorgaande kruinlijn wordt behouden. Uitzondering hierbij zijn de schuifhuizen van de kering, omdat hiervoor vanuit de techniek nog een inbouwhoogte nodig is voor het bewegingswerk. Hiervoor is een extra hoogte van 1,0 m toegestaan. De Ecopassage in de dijk wordt vormgegeven met een kunstwerk. In grote lijnen bestaat de Ecopassage uit twee kanalen, een kanaal voor doorlaat van de lokstroom en een kanaal voorzien van vertical slots.

Primaire waterkering

Configuratie van de schuiven in de Ecopassage

Visualisatie Ecopassage

44


schuiven voor tegengaan zoutindringing

Ter plaatse van de kruin van de Afsluitdijk wordt een verticale hoogwater kerende schuif aangebracht. In de Ecopassage wordt tevens een regelwerk aangebracht waarmee het debiet door de Vismigratierivier geregeld kan worden. De grote hoogwaterkerende schuif sluit de gehele Ecopassage af wanneer een extreme waterstand op de Waddenzee aanwezig is. Deze functie wordt door Rijkswaterstaat beheerd (zie voor een langsdoorsnede van Ecopassage de figuur op pagina 52). Het regelwerk dient om het systeem van de Vismigratierivier te sturen. Deze functie wordt door de provincie Fryslân beheerd. Deze functionaliteiten zijn dus fysiek gescheiden ontworpen. Het hoofdkanaal bestaat uit een open bak van minimaal 7,0 m breed. Zowel de wanden als de bodem zijn voorzien van een ruw oppervlak om vissen schuilgelegenheid te bieden. Op de bodem ligt een steenbestorting. In de hoofdkoker zijn drie hydraulische schuiven aanwezig, die tijdens opgaand tij worden neergelaten. Dit is een maatregel die nodig is om de asymmetrische getijdenbeweging te compenseren. Dit hoofdkanaal heeft als primaire functie om de debieten bij de Afsluitdijk te door te kunnen laten.

3D-model Ecopassage met hoofdkanaal en vertical slot passage

De vertical slotpassage bestaat uit een lang en open kanaal (drie meter breed), met daarin een aantal kamers om ook zwakkere zwemmers bij hogere stroomsnelheden door de Ecopassage te kunnen leiden. Deze vertical slots zorgen bij laag water voor een reductie van de stroomsnelheid tot circa 0,5 m/sec, ongeveer gelijk aan de maximale stroomsnelheid in de rivier voor en achter de Ecopassage. De toepassing van de vertical slots maakt het mogelijk dat vis op iedere gewenste waterdiepte kan passeren. De vertical slotpassage kent een flexibel ontwerp waarbij gekozen is voor vier kamers met vaste schotten in de passage. Daarnaast zijn er voor de flexibiliteit nog twee extra kamers als mogelijkheid in het ontwerp opgenomen. Er is gekozen voor slotbreedte van 0,5 m omdat alle voorkomende soorten hiervan gebruik kunnen maken. De enige uitzondering is de Atlantische Steur, een soort die voornamelijk via de bodem migreert en ook bij maximale stroomsnelheid gebruik kan maken van de grote stroomkanalen in de Ecopassage. Indien gewenst kunnen bij lage waterstanden op het IJsselmeer flexibele schotten worden toegepast met een opening van 0,3 m. Om dit mogelijk te maken heeft de constructie van de Ecopassage uitsparingen waar de schotten in kunnen worden geplaatst. De afmetingen van de kamers zijn zodanig gedimensioneerd dat na plaatsing van de schotten een rustig stroompatroon optreedt. Hierdoor wordt turbulentie, dat tot desoriëntatie bij vissen kan leiden, tot een acceptabel niveau beperkt. Om de stroomsnelheid dicht bij de bodem nog verder te kunnen verlagen, wordt nog meer ruwheid in de passage aangebracht door de bodem af te storten met breuksteen. Om vissen zo snel mogelijk naar de vertical slots te leiden, worden in het voorste deel van de scheidingswand gaten aangebracht. Binnen de vertical slots wordt langs de wand een glasaalgoot aangebracht. Deze goot wordt gevuld met takken of kunststof borstels en is speciaal bedoeld om glasaal een extra optrekmogelijkheid te bieden. De vertical slots worden aan de IJsselmeerzijde aangelegd, deels buiten het profiel van de Afsluitdijk en deels binnen het profiel. Deze vertical slots moeten bereikbaar zijn voor onderhoud.


45

7.3

Deel IJsselmeer (3)

De oostelijke dam dient voor zijn nieuwe aanvullende functie van beschermdam opgehoogd te worden van circa NAP +1,000 m tot NAP + 1,50 m. De ophoging bestaat uit het aanbrengen van een nieuwe toplaag van stortsteen 40-200 kg op het westelijke talud van de dam. Hierdoor wordt het profiel van de toestroomzijde van de spuisluizen niet verkleind. In tegenstelling tot de aanvulling in de Waddenzee naast de bestaande strekdam, wordt hier de aanvulling en opgehoogde nieuwe dam tegen de bestaande dam aangelegd. Separaat aan deze notitie is een stabiliteitsberekening gemaakt van de huidige strekdam in de nieuwe situatie3.

7.3.2

Overzichtstekening deel IJsselmeer

7.3.1

Oostelijke dam IJsselmeer

Aan de IJsselmeerzijde worden het estuarium, het zigzag lopende technische deel van de rivier en de monding met het IJsselmeer ook opgesloten met strekdammen. De oostelijke dam is een verlenging van de bestaande dam. De bestaande dam is onderdeel van het compex van Kornwerderzand. De beschermde status van Kornwerderzand wordt bepaald door het contrast van de lange havendammen in het weidse water. De bestaande dammen hebben een technische waterbouwkundige uitstraling. De verlengde dam sluit aan op deze verschijning en bestaat uit hetzelfde materiaal (stort-/breuksteen) als de bestaande strekdam.

Hangend strand IJsselmeer

De zachte, westelijke dam vormt een contrast met de oostelijke technische dam. Naast het verschil in vormgeving, duidt het de tijdsgeest van de waterbouw aan, traditioneel versus de moderne natuurbouw. De zachte dam wordt aangelegd als ‘hangend strand’. Een hangend strand is een strand waar het zanddwarsprofiel niet doorloopt tot de oorspronkelijke bodem, maar waar het zanddwarsprofiel is opgesloten achter een onderwaterdam. In deze specifieke situatie heeft de onderwaterdam door z’n hoogte een dubbelfunctie. Het zorgt er enerzijds voor dat het zand achter de dam blijft hangen en het zorgt er anderzijds voor dat de golfaanval op het zandstrand minder groot is, zodat er minder zandlangstransport is. Bij een hangend strand wordt het zand onder een talud van circa 1:30 wordt aangelegd, met een kruinniveau van circa NAP + 1,5 m. Daarbij wordt op een diepte van circa NAP -1,0 m een vooroeverdam van stortsteen aangelegd. De hoogte van die dam reikt tot waterniveau (0 m NAP). De teen van de dam ligt op circa -2,4 m NAP. Van zijn teen tot aan de bodem van het IJsselmeer bestaat het uit zand met een talud van circa 1:5. De westelijke strekdam ligt circa 0.50m hoger dan het onderwatertalud van het zandstrand.

De bestaande oostelijke dam heeft een gunstig effect op de aanvoer van water uit het IJsselmeer richting het spui en de verdeling van het water over de sluisopeningen. De haak in deze dam zorgt ervoor dat vissen die vanuit de Vismigratierivier het IJsselmeer op zwemmen niet de Waddenzee op terugspoelen.

Bestaande oostelijke dam IJsselmeer GM-0172324 - Oplegnotitie voor objectbeheerder Rijkswaterstaat district

3

B&O, Ecopassage afsluitdijk

46


Hangend strand IJsselmeer

De aanleg van een hangend strand is nodig vanwege de oriëntatie. Een normaal strand zou zwaar eroderen. Het zand zou met de golven meegevoerd worden naar het noordoosten. De vooroeverdam breekt de golven, waardoor het strand veel minder zwaar wordt aangevallen. Daardoor is het verlies zand richting het noordoosten beperkt.

7.3.3

7.3.4

Het technische deel

Het estuariene deel

Overzichtstekening technische deel

Het technische deel is een zigzaggend lopend deel van de Vismigratierivier en heeft een technisch karakter, doordat het vanwege de lange lengte en diepte van dit deel niet mogelijk is een natuurlijke inrichting te realiseren. Het bestaat afwisselend uit zanddammen (gekoppeld aan natuurlijke uitstraling aan de westzijde) rijen houten palen (gekoppeld aan technische oostzijde). De vis heeft daarbinnen altijd een zandige bedding om langs te zwemmen om zo een natuurlijke omgeving voor de vis te bieden. Overzichtstekening estuariene deel

Het estuariene deel heeft een natuurlijke karakter en bestaat uit sediment. Het is een zandplaat waar de stroomgeul van de Vismigratierivier doorheen gaat. De zandplaat overstroomd bij vloed. Dit maakt het getij zichtbaar en zorgt voor een overgangsgebied met onder andere slikken en stroomgeultjes. Het estuariene deel blijft open en grotendeels onbegroeid door de extreme omstandigheden van het getij en zoutwaterindringing. Dit is ruimtelijk van belang vanwege de open vizieren die wenselijk zijn rondom de Kazematten en ter referentie naar de ‘natte voet’ die de kazematten altijd hebben gehad.

Palenrijen De palenrijen worden zo onopvallend mogelijk vormgegeven als een dunne lijn. Het beeld van het open water is hierbij overheersend. Vanwege de duurzaamheid bestaan de palen wel uit een natuurlijk materiaal (bijvoorbeeld hout). Vanwege de ruwheid kunnen flora en fauna zich op de palen vestigen. De palenrijen worden dubbel uitgevoerd waar tussen geotubes worden geplaatst. De bovenkant van de palen hebben een hoogte van circa NAP+ 0.80m (gebaseerd op hoogste stand getijdenslag).


47

Zachte dammen Aan het oppervlak zijn de zanddammen in het technische deel zichtbaar als zanddammen met een beperkte begroeiing. Ze steken haaks op het hangende strand de Vismigratierivier in, parallel aan de palenrijen. De dammen krijgen een natuurlijke uitstraling door de invloed van stroming, getijde en zout. De invloed hiervan neemt af richting de monding met het IJsselmeer, hetgeen terug te zien is in de (beperkt) aanwezige vegetatie. De zachte dammen krijgen een kern van strekdammen met steenbekleding (restmateriaal van de aanleg van de afsluitdijk) en een basis van zand in geotubes. Daardoor kunnen ze niet doorbreken door erosie of bij grote golfslag vanuit het IJsselmeer. De dammen zijn ontworpen met flauwe taluds van circa 1:5 met een hoogte van circa NAP + 0.80 m (gebaseerd op hoogste stand getijdenslag). Bij hoogwater verdwijnen de dammen nagenoeg onder water, terwijl ze bij laag water als constructie zichtbaar zijn.

7.3.5

Monding in het IJsselmeer

Het talud van het strand is ca.1:30 (afhankelijk zandkorrelgrootte). Vanaf een diepte van circa -2,4 m naar de bodem is het talud circa 1:5. De uitzwemopening Bij de monding van de Vismigratierivier op het IJsselmeer vindt de zoetwater instroom plaats. De monding of uitzwemopening is zandig om goede aansluiting te kunnen maken naar de diepe geul ‘de Middelgronden’. Door de beperkte ruimte is het niet mogelijk om de Vismigratierivier vrij te laten uitstromen door het zandstrand. Daarom is de uitstroom van de Vismigratierivier aan beide zijden begrensd met stortstenen dammen. De dam aan de zuidoostzijde dient tevens als opsluitrand voor het zandstrand. Deze rand loopt met het talud van het strand mee. Het natte dwarsprofiel van de monding van de Vismigratierivier heeft vergelijkbare afmetingen als de Vismigratierivier zelf (orde 100 m2).

7.3.6


Bij de uitzwemopening is de Vismigratierivier voorzien van een regelwerk, enerzijds bedoeld om het debiet van de Vismigratierivier te kunnen regelen en anderzijds om in geval van calamiteiten de Vismigratierivier af te kunnen sluiten. De afsluiting kan ook gebruikt worden om de Vismigratierivier vol te zetten met zout water, zodat eventueel ongewenste zoetwater vegetatie verdwijnt.

Overzichtstekening monding IJsselmeer

Het zoete deel bestaat uit de monding van de Vismigratierivier. Het bestaat uit de uitzwemopening met een regelwerk en een zandstrand als afscherming met het IJsselmeer. De geleidelijke overgang van de bodem van het IJsselmeer komt hier boven het water van het IJsselmeer en vormt zo tussen de een strand tussen de westelijke zachte dam en de oostelijke dam. Hiermee krijgt de mondig het gewenste natuurlijke karakter, ter contrast van deze oostelijke dam. Het zuidelijke strand Het zand van het strand moet tussen de strekdammen blijven. Door de oriëntatie van het strand op de overheersende zuidwestelijke windrichting is het mogelijk hier natuurbouw toe te passen met de sedimenten. Door deze oriëntatie is het strand in een dynamisch evenwicht, waardoor het zand blijft liggen. Deze oriëntatie is ook terug te zien bij het aanwezige strandje bij de kazematten en strekdam.

Aanzicht regelwerk IJsselmeer met rinketten

Substraat wordt hier beperkt toegepast om de begroeiing te beperken. Door het zoete milieu is hier meer kans op vegetatie. Aanzicht regelwerk IJsselmeer met rinketten

48


Het regelwerk IJsselmeer is een betonnen constructie bestaande uit vier kanalen, ieder met een breedte van vijf meter. Alle kanalen zijn voorzien van wachtdeuren die fungeren als afsluitende kleppen. De wachtdeuren zijn voorzien van rinketschuiven. De functie van deze rinketschuiven is om het peilverschil dat ontstaat tijdens het opkomend tij te kunnen beperken en regelen. Hiermee wordt een extra flexibiliteit in het systeem ingebouwd. Daarnaast zijn er twee kanalen van 1,5 m breed die zich aan weerszijden van een informatieruimte bevinden. Hier bevindt zich het visraam. Hier kunnen recreanten onder water een blik werpen op de mitigerende vissen. Een afsplitsing naar een aquarium moet er voor zorgen dat er altijd vis is. Over het regelwerk wordt een vaste overbrugging aangebracht om het gebied aan de overzijde toegankelijk te maken voor onderhoud en recreatie.

7.3.7

Regelwerk estuariene deel

Het regelwerk in het estuariene deel is in het ontwerp meegenomen als optie om het natuurlijke vervang van een rivier beter te benaderen. Dit is met het regelwerk mogelijk, doordat er meer sturing is bij het opdelen van het peilverschil. De overbrugging in het peilverschil kan worden gehalveerd door extra weerstand aan te leggen aan het begin van het technische deel. Hiermee worden veel visecologische voordelen gehaald omdat er minder kans is op beschadigingen van vis. Tevens wordt er meer flexibiliteit aan het systeem toegevoegd, zodat kan worden ingespeeld op veranderende inzichten in vismigratie.

Het regelwerk IJsselmeer wordt onopvallend ingepast in de monding. Er wordt aangesloten op de kruinhoogtes van het strand en de westelijke dam. Hogere delen, zoals brug over het regelwerk, worden onopvallend en zo transparant mogelijk ontworpen. Het regelwerk wordt aangelegd in een bouwkuip van stalen damwanden en een vloer van onderwaterbeton. De bodem van het regelwerk komt op NAP – 4,00 m. De bovenzijde van de betonconstructie en de kleppen op NAP + 2,00 m, en is daarmee hoog genoeg om eventueel toekomstige peilstijgingen op het IJsselmeer op te kunnen vangen. Nader onderzoek vindt nog plaats op welke wijze deze afsluitvoorziening gebruikt kan worden in het kader van de monitoring van vis. Dit kan tevens inhouden dat er voorzieningen worden ingebouwd voor het opvangen en meten van vissen.

Schema regelwerk IJsselmeer bij eb

Aanzicht regelwerk estuariene deel

Schema regelwerk IJsselmeer bij vloed


49

Principeprofiel nieuwe westelijke dam, geul en eiland

Ecopassage Afsluitdijk

Regelwerk estuariene deel


50


Principeprofiel estuariene deel

Principeprofiel zachte dam en palenrij

Principeprofiel oostelijke dam en palenrij

Principeprofiel hangend strand

Principeprofiel zuidelijk strand


51

Langsdoorsnede Ecopassage

52



53

54


Colofon Titel:

Ontwerpnota Vismigratierivier, een innovatieve vispassage door de Afsluitdijk

Subtitel:

Toelichting op ontwerp en systeemwerking

Opdrachtgever:

De Nieuwe Afsluitdijk / Provinsje Fryslân

Projectnummer:

339116

Documentnummer:

GM-0175018

Revisie:

Concept 03

Datum:

7 januari 2016

Auteur(s):

D.H.M. Adriaansens, M.Hooiveld

Opgesteld in samenwerking met:

E. Bruins Slot (namens De Nieuwe Afsluitdijk / Provinsje Fryslân)

E-mail adres:

[email protected]

Gecontroleerd door:

J. Kollen, P. Riemersma, D. de Vries

Paraaf gecontroleerd: Goedgekeurd door:

J.H.P. Poodt (Grontmij), R. Mulder en W. de Bruijne (Provinsje Fryslân)

Paraaf goedgekeurd: Contact:

Grontmij N.V. De Holle Bilt 22 3732 HM De Bilt Postbus 203 3730 AE De Bilt T +31 88 811 66 00 F +31 30 310 04 14 www.grontmij.com


55

www.grontmij.nl

Een innovatieve vispassage door de Afsluitdijk. Ontwerpnota Vismigratierivier

Recommend Documents